Litina je slitina železa a uhlíku s obsahem uhlíku větším než 2,11 % (obecně 2.5-4 %). Je to vícesložková slitina s železem, uhlíkem a křemíkem jako hlavními složkami a obsahuje více nečistot, jako je mangan, síra a fosfor, než uhlíková ocel. Někdy, aby se zlepšily mechanické vlastnosti nebo fyzikální a chemické vlastnosti litiny, lze k získání legované litiny přidat určité množství legujících prvků.
Klasifikace litiny:
I. Podle různých forem uhlíku v litině lze litinu rozdělit na
1. Bílý litinový uhlík, kromě malého množství rozpuštěného ve feritu, zbytek uhlíku existuje v litině ve formě cementitu a jeho lom je stříbřitě bílý, proto se nazývá bílá litina. V současnosti se bílá litina používá hlavně jako ocelárenská surovina a polotovar pro výrobu temperované litiny.
2. Uhlík šedé litiny existuje v litině ve formě vločkového grafitu v celé nebo většině litiny a jeho lom je tmavě šedý, proto se nazývá šedá litina.
3. Část uhlíku v důlkové litině existuje ve formě grafitu, podobně jako šedá litina; druhá část existuje ve formě volného cementitu, podobně jako bílá litina. V lomu jsou černé a bílé důlky, proto se tomu říká důlková litina. Tento druh litiny je také velmi tvrdý a křehký, proto se v průmyslu používá jen zřídka.
2. Podle různých forem grafitu v litině lze litinu rozdělit na
1. Šedá litina Grafit v litině existuje ve formě vloček.
2. Temperovaná litina Grafit v litině existuje ve shlucích. Získává se žíháním bílé litiny určitého složení při vysoké teplotě po dlouhou dobu. Její mechanické vlastnosti (zejména houževnatost a plasticita) jsou vyšší než u šedé litiny, proto se obvykle nazývá tvárná litina.
3. Tvárná litina Grafit v litině existuje v kulovité formě. Získává se po sféroidizační úpravě před litím roztaveného železa. Tento typ litiny má nejen vyšší mechanické vlastnosti než šedá litina a temperovaná litina a jeho výrobní proces je jednodušší než temperovaná litina, ale také může být dále zlepšen tepelným zpracováním. Proto je jeho uplatnění ve výrobě stále rozsáhlejší.
Použití různých litin Bílá litina
Uhlík v bílé litině existuje výhradně ve formě infiltrovaného uhlíku (Fe3c), takže lom je jasně bílý. Proto se nazývá bílá litina. Vzhledem k přítomnosti velkého množství tvrdého a křehkého Fe3c má bílá litina vysokou tvrdost, vysokou křehkost a obtížně se zpracovává. Proto se zřídka používá přímo v průmyslových aplikacích a používá se pouze pro několik dílů, které vyžadují odolnost proti opotřebení a nepodléhají nárazům, jako jsou matrice pro tažení drátu, kulové kulové mlýny atd. Většina z nich se používá jako sochory pro výrobu oceli a temperované litiny.
Šedá litina
Většina nebo všechen uhlík v litině existuje ve formě volného vločkového grafitu. Zlomenina je šedá. Má dobrý odlévací výkon, dobrou zpracovatelnost řezání, odolnost proti tření, dobrou odolnost proti opotřebení a jeho tavící přísady jsou jednoduché, levné a široce používané při výrobě složitých odlitků a dílů odolných proti opotřebení. Šedá litina se dělí do tří kategorií podle struktury matrice: šedá litina na bázi feritu, šedá litina na bázi perlitu a šedá litina na bázi perlitu. Protože v šedé litině je vločkový grafit a grafit je součástka s nízkou hustotou, nízkou pevností, nízkou tvrdostí a plasticitou a houževnatostí blížící se nule. Jeho existence je jako velké množství malých mezer v ocelové matrici, které zmenšují nosnou plochu a zvětšují zdroj trhlin. Proto má šedá litina nízkou pevnost a špatnou houževnatost a nelze ji zpracovávat tlakem. Aby se zlepšila jeho výkonnost, přidává se do roztaveného železa před litím určité množství ferosilicia, křemíku vápníku a dalších očkovacích látek, aby se zjemnila perlitová matrice.
Temperovaná litina
Paličková litina je vyrobena ze slitiny železo-uhlík s nízkým obsahem uhlíku a křemíku do bílých litinových polotovarů a následně podrobena dlouhodobému vysokoteplotnímu žíhání za účelem rozkladu cementitu na vločkovitý grafit. Kujná litina je grafitizovaná bílá litina. Temperovaná litina se dělí do dvou kategorií podle různých mikrostruktur po tepelném zpracování; jedním je kujná litina blackheart a perlitová kujná litina. Struktura kujné litiny typu blackheart je tvořena převážně feritovou (F) matricí + vločkovitým grafitem; struktura perlitové kujné litiny je převážně perlitová (P) matrice + flokulentní grafit. Druhým je kujná litina s bílým srdcem. Struktura tvárné litiny s bílým srdcem je dána velikostí průřezu. Malý průřez je založen na feritu a povrchová plocha velkého průřezu je ferit a jádro je perlit a žíhaný uhlík. Grafit se stává jemným a rovnoměrně rozloženým. Litina, která prošla touto inokulační úpravou, se nazývá inokulovaná litina.
Tvárná litina
Před nalitím roztavené litiny (tvárné litiny) se přidá určité množství sferoidizačního činidla (běžně se používá ferosilicium, hořčík atd.) pro sferoidizaci grafitu v litině. Vzhledem k tomu, že uhlík (grafit) existuje v litinové matrici v kulovité formě, jeho řezný účinek na matrici je zlepšen a pevnost v tahu, mez kluzu, plasticita a rázová houževnatost tvárné litiny jsou výrazně zlepšeny. Má také výhody odolnosti proti opotřebení, tlumení nárazů, dobré výkonnosti procesu a nízkých nákladů. Nyní široce nahradil temperovanou litinu a některé ocelové lité a kované ocelové díly, jako jsou klikové hřídele, ojnice, válečky, zadní nápravy automobilů atd.
