Metal to tworzywo niezwykle wytrzymałe i odporne na uszkodzenia. Nie bez przyczyny jest tak często wykorzystywane w produkcji maszyn konstrukcyjnych, jak również rozmaitych narzędzi i urządzeń. Choć metal jest bardzo twardy, można go obrabiać na wiele sposobów, na przykład poprzez dodatki stopowe. Stapiając żelazo z węglem, otrzymujemy staliwo oraz żeliwo. Jakie są różnice pomiędzy tymi dwoma stopami? Jakie właściwości posiada żeliwo, a jakie staliwo? Na te i wiele innych pytań odpowiemy w poniższym poradniku!

Czym jest żeliwo?

Żeliwo to wysokowęglowy stop odlewniczy, który powstaje z surówki i złomu (zawartość węgla wynosi od 2,11 do 4,3%). Nierzadko łączony jest z innymi związkami, takimi jak: krzem, siarka, fosfor, czy mangan. Produkcja żeliwa odbywa się w specjalnych piecach szybowych, zwanych inaczej żeliwiakami. Całym procesem zajmuje się odlewnia żeliwa. Poszczególne elementy powstają w wyniku odlewania do form. Warto nadmienić, że taka mieszanka odznacza się doskonałymi właściwościami lejnymi, dlatego też sam proces odlewania nie przysparza większych trudności. Dzięki temu odlewy mogą przybierać rozmaite, nawet najbardziej skomplikowane kształty.

Rodzaje żeliwa

Wyróżniamy kilka rodzajów żeliwa. Każde z nich posiada inne parametry techniczne. Żeliwo szare swoją nazwę zawdzięcza barwie, jaką przybiera. Wszystko dlatego, że w tym stopie węgiel występuje pod postacią grafitu. Zaletą żeliwa szarego jest podatność na obróbkę, dobra skrawalność oraz znakomite właściwości odlewnicze. Żeliwo białe, w przeciwieństwie do szarego, jest bardzo kruche. Z tego powodu nie jest podatne na obróbkę – nadaje się jedynie do szlifowania. Żeliwo stopowe wytwarza się poprzez wprowadzenie dodatków stopowych, które modyfikują własności tego tworzywa. Żeliwo sferoidalne to takie, w którym grafit występuje w formie skupień. Główną zaletą żeliwa sferoidalnego jest wytrzymałość. Żeliwo ciągliwe uzyskuje się w wyniku długotrwałej obróbki cieplnej żeliwa białego.

Właściwości i zastosowanie odlewów z żeliwa

Do głównych właściwości żeliwa zaliczamy przede wszystkim: wytrzymałość, odporność na uszkodzenia i ścieranie, tłumienie drgań, łatwość produkcji odlewów (rewelacyjne właściwości lejne) i niski koszt wytwarzania. Żeliwo wykorzystuje się między innymi w motoryzacji – do produkcji skrzyni biegów, głowic, silników, kadłubów. Jest niezbędnym składnikiem wielu urządzeń użytku domowego, jak np. patelnie, garnki, kaloryfery i piece. Żeliwne odlewy stosowane są również w rolnictwie, budownictwie (ogrodzenia), hutnictwie, czy przemyśle kolejowym.

Zdjęcie pochodzi ze strony internetowej https://www.kghmzanam.com/kategoria/odlewy/

Czym jest staliwo i jakie są jego rodzaje?

Staliwo to wieloskładnikowy stop żelaza z węglem. Z tym, że stężenie węgla w tym stopie nie przekracza 1,5%. Należy nadmienić, że staliwo nie jest poddawane obróbce plastycznej. Produkcją tego stopu zajmuje się odlewnia staliwa. Proces ten odbywa się w piecach elektrycznych lub konwertorowych. Warto mieć na uwadze, że staliwo ma najlepsze właściwości ze wszystkich stopów, jednak nieco gorsze niż stal poddawana obróbce. Wyróżniamy dwa rodzaje staliwa: węglowe, czyli takie, które składa się ze składników zwykłych i zanieczyszczeń hutniczych oraz stopowe, gdzie do produkcji wykorzystywane są domieszki stopowe.

Właściwości i zastosowanie staliwa

Ogromną zaletą staliwa jest łatwa spawalność (gdy suma węgla wynosi poniżej 0,25%). Co więcej, tworzywo to posiada dobrą skrawalność, jest wytrzymałe, odporne na ściskanie, obciążenia, korozję, żarowytrzymałe i stosunkowo tanie w wykonaniu. Staliwo wykorzystywane jest w motoryzacji – głównie do produkcji części maszyn, kół zębatych, wirników pomp, elementów ciśnieniowych oraz w przemyśle kopalnianym.

Staliwo i żeliwo – jakie są różnice?

Staliwo i żeliwo to produkty różniące się przede wszystkim składem. Żeliwo zawiera około 2% więcej węgla niż staliwo. Ponadto do produkcji tego pierwszego wykorzystywane są również inne pierwiastki chemiczne. Właściwości fizyczne tych dwóch stopów są nieco inne. Staliwo odznacza się większą wytrzymałością i plastycznością. Tak, jak zostało wspomniane wcześniej – może być również spawane. Odlewy żeliwne wykorzystywane są w wielu dziedzinach przemysłowych, a zwłaszcza w motoryzacji, rolnictwie, mechanice i budownictwie. Warto wiedzieć, że odlewy ze staliwa nadają się do użytku tuż po zakrzepnięciu. Używa się je głównie do produkcji różnych urządzeń, narzędzi i maszyn.

Podsumowanie

Stop to tworzywo, w którym oprócz metalu, występują również tzw. dodatki stopowe w postaci różnych pierwiastków. Dzięki wprowadzonym dodatkom możemy znacząco zmodyfikować parametry techniczne danego materiału (przede wszystkim zwiększyć jego wytrzymałość). Do najpopularniejszych stopów możemy śmiało zaliczyć staliwo i żeliwo. Zarówno jedno, jak i drugie powstaje w wyniku stopu żelaza z węglem. Różnią się od siebie zawartością węgla, składem chemicznym oraz parametrami technicznymi. Produkcję odlewów najlepiej powierzyć wyspecjalizowanej firmie, która przeprowadzi usługę na najwyższym poziomie.