Sivá liatina, tvárna liatina a temperovaná liatina sú tri hlavné typy materiálov z liatiny. Výrazne sa líšia v mikroštruktúre, výkonnostných charakteristikách a výrobných procesoch, predovšetkým v dôsledku rozdielov v morfológii grafitu. Tu je podrobné porovnanie:
1. Sivá liatina
• Morfológia grafitu: Vločkový grafit (sivý povrch lomu).
• Mikroštruktúra: Grafitové vločky sú rozptýlené vo feritovej alebo perlitovej matrici; koncentrácia napätia sa ľahko vyskytuje na špičkách grafitových vločiek.
• Výkonnostné charakteristiky:
º Výhody: Dobrý výkon odlievania, odolnosť proti opotrebeniu, tlmenie vibrácií (grafitové vločky absorbujú vibrácie) a opracovateľnosť; nízke náklady.
º Nevýhody: Nízka pevnosť, slabá plasticita (takmer žiadna ťažnosť), vysoká krehkosť; pevnosť v ťahu je oveľa nižšia ako pevnosť v tlaku.
• Aplikácie: Lože obrábacích strojov, bloky motora, brzdové kotúče, kryty ventilov a ďalšie komponenty vyžadujúce tlmenie vibrácií a odolnosť proti opotrebovaniu.
2. Tvárna liatina (alebo tvárna liatina)
• Morfológia grafitu: Sférický grafit (získaný sféroidizačným spracovaním horčíkom alebo cérom atď.).
• Mikroštruktúra: Guľôčkový grafit má menší rezný účinok na matricu, čo má za následok vysoké využitie matrice (ferit, perlit alebo zmes).
• Výkonnostné charakteristiky:
º Výhody: Vysoká pevnosť, dobrá plasticita a húževnatosť (predĺženie môže dosiahnuť 10%-25%), pevnosť v ťahu blízka pevnosti ocele pri zachovaní odolnosti proti opotrebeniu a tlmeniu vibrácií.
º Nevýhody: Vysoké požiadavky na proces odlievania (vyžaduje sferoidizačnú úpravu), vyššie náklady ako sivá liatina.
• Aplikačné scenáre: Kľukové hriadele, ozubené kolesá, potrubia, časti automobilového podvozku a ďalšie komponenty, ktoré musia odolať dynamickému zaťaženiu.
3. Kujná liatina
• Morfológia grafitu: Nodulárny grafit (vzniknutý žíhaním bielej liatiny).
• Mikroštruktúra: Grafit je aglomerovaný, s menším rezným účinkom na matricu ako vločkový grafit, ale slabší ako guľôčkový grafit.
• Výkonnostné charakteristiky:
º Výhody: Vyššia húževnatosť a plasticita (predĺženie zvyčajne 5%-15%), lepšia ako sivá liatina a odolá určitým nárazom.
º Nevýhody: Zložitý výrobný proces (vyžaduje dlhé žíhanie), vysoké náklady a obmedzená hrúbka steny.
• Klasifikácia:
º Kujná liatina Blackheart (feritická matrica): Dobrá húževnatosť, používa sa na potrubné armatúry a automobilové diely.
º Kujná liatina s bielym srdcom (povrch oduhličená): Dobrá zvárateľnosť, používa sa na tenko{0}}stenné diely.
º Perlitická kujná liatina: Vysoká pevnosť, používa sa na diely odolné proti opotrebeniu-.
• Aplikačné scenáre: Potrubné armatúry, poľnohospodárske náradie, časti železníc a iné tenkostenné časti- so zložitými tvarmi vyžadujúcimi pevnosť.
Odporúčania pre výber
• Potreba tlmenia vibrácií a nízka cena → Sivá liatina.
• Potreba pevnosti a húževnatosti → Tvárna liatina (môže nahradiť niektoré oceľové diely).
• Tenkostenné časti{0}} zložitých tvarov vyžadujúcich húževnatosť → Kujná liatina (zvlášť bežná v potrubných armatúrach).
Hoci všetky tieto tri materiály patria do rodiny liatiny, ich vlastnosti a aplikácie sa výrazne líšia v dôsledku rôznych foriem grafitu. Vďaka svojim vynikajúcim celkovým výkonom sa tvárna liatina stala najpoužívanejším liatinovým materiálom v modernom priemysle.
