Temprano lito železo

Temprana litina se pridobiva tako, da staljeno železo z določeno kemično sestavo vlijejo v bele surovce in nato obdelajo z žarjenjem. Grafit v tempranem litem železu je večinoma flokulen in včasih v majhni količini peletov. Glavna matrična struktura tempranega litega železa je ferit in perlit. Glede na različne pogoje toplotne obdelave lahko temprano lito železo razdelimo na temprano lito železo z grafitiziranim žarjenjem in temprano lito železo z razogljičenjem.

Normalne temperaturne mehanske lastnosti tempranega litega železa so blizu nodularne litine z isto matriko. Pri nizkih temperaturah sta udarna žilavost in rezalna zmogljivost tempranega litega železa boljši kot pri nodularnem litem železu. Ulitki iz tempranega litega železa se pogosto uporabljajo v gradbeništvu, avtomobilih, traktorjih, kmetijskih strojih in na drugih področjih. Ulitki iz tempranega železa se pogosto uporabljajo za ulivanje cevnih povezav, gradbenih pritrdilnih elementov, kolen, T-cev, ohišij ventilov, ključev, ohišij dvigalk, nosilcev listnatih vzmeti, nosilcev, ohišij osi, ojnic motorja, nihajnih ročic itd. Toplotna obdelava temprane litine železo vključuje predvsem grafitizacijsko žarjenje in razogljičenje.

Lastnosti tempranega litega železa

1. Mehanske lastnosti
Razmerje med mejo tečenja in natezno trdnostjo tempranega litega železa je blizu kroglično brušenega litega železa, vendar je približno 60 % ~ 80 % višje kot pri ogljikovem jeklu. Temprana litina je bolj primerna za delo pri nizkih temperaturah kot kroglično brušena litina.

2. Učinkovitost procesa
Ker je vsebnost ogljika in silicija v tempranem litem železu nizka, je evtektoidna stopnja majhna in gredica za ulivanje kristalizira v skladu z metastabilnim sistemom, je zmogljivost ulivanja tempranega litega železa slaba in je ulitek nagnjen k napakam pri litju, kot so kot neuspeh pri vlivanju, votlina zaradi krčenja, poroznost zaradi krčenja in razpoke. Da bi preprečili te napake, je treba pri načrtovanju postopka litja sprejeti ukrepe, kot so zvišanje temperature vlivanja, tekočih kanalov, povečanje visokotlačnih višin, dodajanje dvižnih vodov, namestitev ohlajenega železa in izboljšanje zložljivosti peska za oblikovanje in jedra.

3. Učinkovitost obdelave
Feritno temprano lito železo ima nizko trdoto in njegova rezalna zmogljivost je boljša od ulitkov iz sive litine in jekla za prosto rezanje. Zato je feritna temprana litina material z najboljšo obdelavo med zlitinami železa in ogljika. Perlitna temprana litina ima večjo trdoto in nekoliko slabšo rezalno zmogljivost.

4. Učinkovitost varjenja
Temprane litine s črnim srcem in temprane litine s perlitom na splošno niso primerne za varjenje, ker bodo v območju varjenja nastala krhka bela ustja. Belo ustje bo pod varilno obremenitvijo počilo. Za ulitke, ki nosijo relativno majhne natezne, upogibne in udarne obremenitve ali se večinoma uporabljajo za prenašanje stiskanja in majhnega navora, če je potrebno varjenje, je treba ulitke pred varjenjem predhodno segreti, po varjenju pa je potrebno ohranjanje toplote in počasno hlajenje. Po potrebi je potrebno ponovno žarjenje, da se odstrani cementit in napetost okoli zvara. Vendar ima temprana litina z belim jedrom dobro varilno zmogljivost, zato se imenuje tudi varljiva temprana litina.

5. Odpornost proti obrabi
Odpornost proti obrabi perlitne temprane litine je boljša kot pri običajnem ogljikovem jeklu. Zato je perlitno temprano lito železo primerno za ulivanje delov, ki imajo določene zahteve glede trdnosti in odpornosti proti obrabi. S toplotno obdelavo za kaljenje lahko trdota ulitkov iz tempranega železa doseže 60 HRC, njegova odpornost proti obrabi pa je lahko enakovredna odpornosti na nizko legirano jeklo. Vendar pa feritno temprano lito železo ni primerno za dele, odporne proti obrabi.

6. Toplotna odpornost
Toplotna odpornost feritne temprane litine in perlitne temprane litine je boljša od sive litine in ogljikovega jekla, toplotna odpornost feritne temprane litine pa je boljša od perlitne temprane litine.

7. Absorpcija udarcev
Zaradi vpliva oblike grafita ima temprana litina manjšo absorpcijo udarcev kot siva litina in boljšo od nodularne litine in jeklene litine. Pod nižjimi obremenitvami je dušenje feritne temprane litine približno enako kot pri sferoidno brušeni litini, pod večjimi obremenitvami pa je dušenje feritne temprane litine približno 3-krat večje od litega jekla in 2-krat večje od nodularna litina.