Co je tvárná litina?

Tvárná litina se týká litiny, ve které se uhlík vysráží do sférického grafitu během procesu tuhnutí roztaveného železa. Ve srovnání s šedou litinou je největším rozdílem v její metalografické struktuře změna tvaru grafitu, která zabraňuje přítomnosti ostrého grafitu v šedé litině, výrazně snižuje řezný účinek grafitu na kovovou matrici, v podstatě eliminuje jev koncentrace napětí způsobené vločkovým grafitem a dosahuje míry využití pevnosti 70-90 % pro kovovou matrici, čímž se značně maximalizuje výkon kovové matrice.

Tvárná litina může být dále vylepšena ve svém výkonu pomocí opatření, jako je tepelné zpracování a legování, stejně jako ocel. Například zpracovaná tvárná litina může dosáhnout dobré houževnatosti s poměrem prodloužení až 24 %; pevnost v tahu může dosahovat až 1400 MPa, což se blíží oceli.

Oproti litině má tvárná litina větší pevnost, ale její korozní odolnost je stejná.

Oproti oceli má tvárná litina mnoho výhod. Například dobrý odlévací výkon a relativně nízká cena. Díky neustálému zvyšování výroby a rozvoji výkonnosti tvárná litina úspěšně částečně nahradila kovanou ocel a ocelolitinu a stala se perspektivním kovovým konstrukčním materiálem.

Mechanické vlastnosti úzce souvisejí s metalografickou strukturou kovů a jaký druh metalografické struktury určuje jaké mechanické vlastnosti. Tvárná litina není výjimkou. Pouze prostřednictvím sféroidizace grafitu může kovová matrice fungovat a výrazně zlepšit mechanické vlastnosti litiny. Pouze sferoidizace grafitu může dále změnit vlastnosti matrice, což je smysluplnější. Proto je metalografické studium tvárné litiny předpokladem k tomu, abychom porozuměli a používali tvárnou litinu.

Tvorba sférického grafitu prochází dvěma fázemi: nukleací a růstem. Proces nukleace je primární proces grafitu a velké množství nekovových vměstků vzniká při tavení a následné sféroidizaci a inokulační úpravě roztaveného železa. Primární vměstky jsou velmi malé a během následného lití, plnění a tuhnutí se vzájemně srážejí a agregují, zvětšují se, plavou nebo klesají a stávají se jádrem srážení grafitu.

Po vytvoření sférického grafitového jádra se atomy uhlíku začnou skládat na substrát jádra a konečný tvar grafitu určuje způsob růstu ovlivněný podmínkami procesu. Takže kontrola procesu růstu grafitu je klíčem k získání sférického grafitu.

Vzhled sférického grafitu je podobný jako u koule, zatímco vnitřek je radiální a má výrazný polarizační efekt.

Grafit je polykrystalický materiál složený z mnoha pyramidálních dendritů, přičemž základní roviny každého dendritu jsou kolmé k průměru koule a osa C vyzařuje směrem ke středu koule.

Třídění sféroidizace:

1. Tlakové trubky a tvarovky: Mnoho průmyslových zemí používá jako materiál pro výrobu trubek a tvarovek tvárnou litinu, protože může mít větší odolnost v tlaku než běžné litinové trubky během přepravy a je pohodlnější a rychlejší při konstrukci. Proto je rozumné zvolit jej jako materiál pro tlakové potrubí.

2. Automobilové aplikace: Tvárná litina se používá hlavně v generátorech, převodech, pouzdrech hřídele, brzdách a speciálních součástech zařízení v automobilovém průmyslu.

3. Zemědělské stroje a stavební aplikace: Obecně platí, že zemědělské stroje vyžadují relativně dlouhou životnost a různé komponenty tvořené tvárnou litinou toho mohou přesně dosáhnout. Některé stavební projekty nebo pokládka silnic navíc vyžadují použití buldozerů, jeřábů atd., které jsou rovněž vyrobeny z tvárné litiny.

4. Výroba ventilů: Tvárná litina se používá hlavně při výrobě ventilů a hraje významnou roli při přepravě kapalin, jako jsou kyseliny, zásady a soli.

5. Obecné použití: Kromě reprezentativních aplikací uvedených výše je tvárná litina široce používána také ve strojírenství, kterou lze použít k výrobě složitých součástí obráběcích strojů nebo odlitků pro těžké stroje. Lze jej samozřejmě aplikovat i na lehčí odlitky, plně využít jeho pevnost v tahu a dobrý zpracovatelský výkon. Elektrické nářadí, jako jsou klíče a kleště, také používá jako ideální materiál tvárnou litinu.

Některé odlitky z tvárné litiny od Welong: