Šedá litina

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
slitiny železa a uhlíku
Castingiron.jpg
Odlévání litiny
alotropické modifikace železa
fáze slitiny železo–uhlík

ferit αferit βaustenit (γ)ferit δcementitperlitledeburit

mikrostruktura
martenzitbainittroostitsorbit
oceli
podle způsobu výroby

svářkovéplávkové

nelegované až středně legované

uhlíkovépérovépatinujícínástrojové

vysocelegované

korozivzdornéžáruvzdornéžárupevné

litiny
tvárná litinašedá litinatemperovaná litinabílá litina

Šedá litina nebo litina s lupínkovým grafitem (LLG) je technická slitina železa s uhlíkem o obsahu vyšším než 2,14 %. Uhlík je vyloučen v elementární formě jako lamelární grafit v kovové matrici (feritu nebo perlitu).

Chemické složení a vlastnosti[editovat | editovat zdroj]

Šedá litina je slitina železa a uhlíku s dalšími prvky: křemíkem, manganem, fosforem, sírou. Obsah uhlíku je obvykle 2,5 až 3,5 %. Krystalizuje přibližně podle stabilní soustavy rovnovážného diagramu Fe–C do kovové matrice feritu, perlitu nebo jejich směsi s vyloučeným lamelárním grafitem.[1] Skutečný průběh krystalizace je však odlišný, v závislosti na přítomných doprovodných nebo legujících prvcích a rychlosti ochlazování.

Vyznačuje se relativně vysokou pevností v tlaku. Ostatní mechanické vlastnosti, zejména tažnost, jsou nepříznivě ovlivněny lamelárním tvarem grafitu. Grafitové lamely působí jako vruby (koncentrátory napětí) v kovové matrici a snižují pevnost v tahu na pouhých 100 až 350 MPa. Modul pružnosti se pohybuje v rozpětí 75 až 160 GPa.[2] Lamelární forma grafitu zvyšuje tepelnou vodivost. Vlastnosti jsou normovány v ČSN a evropských normách.

Je dobře obrobitelná a jen pomalu koroduje.

Výroba[editovat | editovat zdroj]

Vyrábí se přetavením surového vysokopecního železa a ocelového šrotu v kuplovnách nebo v elektrických pecích. Tavenina se potom odlévá převážně do pískových forem. Předností šedé litiny je její dobrá zabíhavost (zatékavost) i do složitých forem, relativně nízká tavicí a licí teplota (1100–1300 °C).

Za časů monarchie a I. republiky bývaly kuplovny i v malých dílnách, vypadaly jak velká kamna s ventilátorem. Například výrobce strojků na ruční pohon (na kliku) pro rolníky si malá a velká ozubená kolečka pro převod odléval sám do pískových forem.

Výroba podléhá normám:

  • ČSN 42 2415 - DIN 1691 GG 15,
  • ČSN 42 2420 - DIN 1691 GG 20 - EN GJL-200,
  • ČSN 42 2425 - DIN 1691 GG 25.

Použití[editovat | editovat zdroj]

Svazek pšeničných klasů - odlitek z umělecké šedé litiny

Šedá litina se používá na odlitky, kde nejsou kladeny vysoké nároky na pevnost a houževnatost, ve výrobě strojů, v automobilovém průmyslu, na umělecké odlitky, kanalizační trouby a armatury, odlitky pro stavební průmysl, radiátory ústředního topení ap. Používání šedé litiny klesá, je v mnoha oblastech použití vytlačována lehkými kovy, ocelovými svařenci, plasty a tvárnou litinou.

Při opravách litinových prvků svařováním lze použit bazickou elektrodou, ale při vysokých hodnotách předehřevu (až 700 °C). Při takto vysoké teplotě už dochází k austenitizaci a při chladnutí se tvoří tvrdý, ale křehký martenzit a cementit, které mohou být zdrojem trhlin.[3] Ztvrdlé oblasti nelze kovoobrábět (soustružit, vrtat, frézovat), ale už jen brousit.

Temperovaná litina[editovat | editovat zdroj]

Temperovaná litina je litina vytvořená tepelným zpracováním (tzv. temperací). Je svým složením podobná šedé litině, je však o něco tvrdší. Temperovaná litina je vhodným konstrukčním materiálem pro odlitky menší hmotnosti (asi do 100 kg), například pro automobily, hospodářské stroje atd.

Rozdělení temperované litiny podle druhu lomu:

  • s bílým lomem (korozivzdorná - závitové spojky vodovodních a plynovodních trubek);
  • s černým lomem (na dynamicky namáhané součásti, které nejsou vystaveny otěru);
  • s perlitickým lomem (vhodný konstrukční materiál zejména pro středně namáhané odlitky, klikové hřídele, bubny, atd.).

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

  1. Podrábský a Pospíšilová, část Litina s lupínkovým grafitem
  2. Foldyna et al., str. 211
  3. Foldyna et al., str. 212

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • PÍŠEK; PLEŠINGER. Slévárenství I. [s.l.] : SNTL, 1974.  
  • FOLDYNA, Václav; HENNHOFER, Karel; OLŠAROVÁ, Věra, Hlavatý, Ivo; Koukal, Jaroslav; Kristofory, František; Ochodek, Václav; Pilous, Václav; Purmenský, Jaroslav; Schwarz, Drahomír; Veselko, Július. Materiály a jejich svařitelnost. Recenzent: Jaroslav Koukal. 1. vyd. Ostrava : Česká svářečská společnost ANB, ZEROSS, 2000. 216 s. [reference viz Foldyna et al.]. ISBN 80-85771-85-3.  
  • PODRÁBSKÝ, Tomáš; POSPÍŠILOVÁ, Simona. Struktura a vlastnosti grafitických litin [online]. VUT, Fakulta strojního inženýrství, Ústav materiálových věd a inženýrství, 2006-11-16, [cit. 2013-05-16]. [reference viz Podrábský a Pospíšilová]. Dostupné online.