Żeliwo to trwały materiał o wysokiej odporności i wszechstronnym zastosowaniu. Za jego pomocą można odlewać m.in. przybory kuchenne, ozdoby, a nawet meble ogrodowe. Oznacza to, że żeliwo przeznaczone jest do formowania przedmiotów wykorzystywanych w wielu dziedzinach życia - od wyrobów kuchennych, aż po przemysł. Czym jest i jakie są właściwości żeliwa? O jego zastosowaniu i rodzajach dowiesz się w poniższym artykule!

Czym jest żeliwo?

To jeden z pierwszych stopów, wytwarzanych przy wytapianiu rudy żelaza. Żeliwo określa się jako wysokowęglowy stop żelaza z węglem. W swoim składzie zawiera więcej niż 2% węgla i często stosowane jest z dodatkiem innych pierwiastków, takich jak krzem, fosfor, siarka, czy mangan. Ich wprowadzenie sprawia, że własności plastyczne materiału ulegają zmianom. Żeliwo charakteryzuje się m.in. łatwą, a zarazem tanią metodą odlewania i tworzenia skomplikowanych form. Oprócz tego niektóre odmiany żeliwa cechują się zdolnością tłumienia drgań, wysoką odpornością na korozję, a także stosunkowo niskim kosztem wytwarzania.

Żeliwo - sposób powstawania

Żeliwo powstaje w piecach szybowych. Z chwilą uzyskania odpowiedniej konsystencji, nadaje się do dalszego modelowania i nie jest poddawany dalszej obróbce plastycznej. Materiał odlewany przelewany jest do wcześniej przygotowanych form, dzięki czemu możemy bez większych trudności tworzyć oczekiwane kształty, w zależności od przeznaczenia powstałego elementu. Otrzymane wyroby żeliwne cechują się dobrymi właściwościami, przez co sprawdzą się do wykonywania odlewów różnego typu.

Pielęgnacja żeliwa

Jak wygląda konserwacja? Żeliwo służy do tworzenia przedmiotów, które posłużą zarówno w specjalistycznych branżach, jak i w codziennych czynnościach. Dla zachowania cennych właściwości żeliwa, wyroby powinny być dokładnie myte, olejowane i osuszone. Warto również pamiętać o malowaniu elementów farbami antykorozyjnymi, co dotyczy w szczególności przedmiotów narażonych na wysoką wilgotność lub silne działanie warunków atmosferycznych.

Rodzaj żeliwa i jego właściwości

Odlewy z żeliwa mogą mieć różne zastosowanie, w zależności od rodzaju materiału odlewanego. Dzięki temu właściwości żeliwa znane są w wielu branżach jak np. w przemyśle elektrycznym, kolejowym, a nawet w produkcji części samochodowych. Jakie są rodzaje żeliwa i jakie mają właściwości? Poniżej przedstawiamy, czym charakteryzują się poszczególne typy materiału

Żeliwo sferoidalne

Powstaje na skutek specyficznej obróbki termicznej metalu, jest stopem odlewniczym żeliwa i węgla. Ma dobre właściwości ślizgowe i cechuje je wysoka wytrzymałość zmęczeniowa oraz odporność na wysokie ciśnienia. Żeliwo sferoidalne jest rodzajem tworzywa ciągłego i ma swoje zastosowanie przy produkcji elementów takich jak wały korbowe, koła zębate, wałki rozrządu lub części armatury. Wadami żeliwa sferoidalnego są wyższe koszty produkcji, niska przewodność cieplna i skłonność do powstawania naprężeń własnych w odlewie.

Żeliwo białe

Węgiel może wydzielać się w żeliwie w postaci cementytu, dzięki czemu otrzymujemy żeliwo białe. To zarazem twardy i kruchy materiał odlewany, którego właściwości nie nadają się do dalszej obróbki mechanicznej innej niż szlifowanie. Ten typ żeliwa wykorzystywany jest do produkcji odlewów o wysokiej odporności na ścieranie jak np. kule młynów lub mieszalniki tworzyw sypkich. Szersze zastosowanie ma żeliwo zabielane, które otrzymuje się z żeliwa białego. Z jednej strony jego powierzchnia pokryta jest twardą warstwą cementytu, a z drugiej węglem, który dodaje materiałom elastyczności.

Żeliwo ciągliwe

Pozyskiwane na skutek długotrwałego wyżarzania żeliwa białego. Swoja ciągliwość osiąga za sprawą obróbki cieplnej, a dzięki wyżarzaniu grafityzującemu otrzymujemy materiał w postaci grafitu. Wyróżnia się dwie odmiany żeliwa ciągliwego: osnowę perlityczną i ferrytyczną. Pierwsza z nich służy do produkcji bardziej obciążonych odlewów np. wałki rozrządu lub elementy układu kierowniczego. Z kolei osnowy ferrytyczne służą do tworzenia m.in. maszyn rolniczych lub artykułów przydatnych w gospodarstwie domowym.

Żeliwo stopowe

To rodzaj żeliwa, który znajduje swoje zastosowanie w wielu branżach przemysłowych. Zawdzięcza to przede wszystkim swoim właściwościom antykorozyjnym i żaroodpornym. Żeliwo stopowe to takie, które zawiera dodatkowe pierwiastki - miedź, aluminium lub krzem są tutaj dobrym przykładem. Zastosowanie żeliwa stopowego odnosi się m.in. do przemysłu farmaceutycznego, czy motoryzacyjnego. Wśród dodatkowych właściwości żelaza wskazuje się również wysoką odporność na rdzę, temperaturę lub działanie substancji chemicznych.

Żeliwo szare

Do tworzenia odlewów, które nie przenoszą obciążeń, wykorzystuje się żeliwo szare. Wysoka obrabialność to nie wszystko, jako że do zalet żeliwa szarego zaliczyć można także dobre własności odlewnicze. Ponadto cechuje się skutecznym tłumieniem drgań i niskim kosztem wytwarzania. Jakie jest jego zastosowanie? Żeliwo szare stosuje się przede wszystkim do tworzenia wanien, umywalek, grzejników itp. Za jego pomocą można produkować także części maszyn takie jak bębny hamulcowe lub cylindry samochodowe. Podstawowe wady żeliwa szarego to mała plastyczność żeliwa wraz z niewielką odpornością na ścieranie i obróbkę skrawaniem. Oprócz tego żeliwo wyróżnia relatywnie niska wytrzymałość na rozciąganie.

Spawanie żeliwa

W przypadku spawania żeliwa należy wykazać się określonymi umiejętnościami, które przede wszystkim obejmują naprawę elementów, a nie ich łączenie. Takie procesy najczęściej przeprowadza się w odlewni zwłaszcza wtedy, gdy wywiercone otwory zostały nieodpowiednio umiejscowione. Jakie metody wykorzystywane są przy spawaniu żeliwa? Są to:

• Metoda TIG - żeliwo spawane jest za pomocą argonu i może przebiegać przy użyciu odmiennych elementów wypełniających. Należy przy tym mieć na uwadze, że ta sama technologia argonowa podczas spawania, powinna uwzględniać podgrzanie elementów poddawanych obróbce.
• Spawanie na zimno - może być przeprowadzone wyłącznie przy określonym rozmiarze części, które nie są zbyt duże. Spoiny są krótkie, a po zakończonym procesie spawania muszą być skute. Warto pamiętać o tym, aby spawanie wykonywać w jednym kierunku, aby końce spoin nie zbiegły się ze sobą. Warto wspomnieć, że do podgrzania żeliwa stosuje się: spawarki TIG, spawarki MIG MAG i spawarki MMA.

Żeliwo - podsumowanie

Żeliwo to cenny materiał odlewny, o wielu odmianach i szerokim zastosowaniu. W jego obróbce ważną rolę odgrywają profesjonalne narzędzia i właściwa odzież spawalnicza. Właściwości żeliwa mają swoje odzwierciedlenie w różnych branżach i wytwarzanych przy jego udziale produktach. W codziennym życiu wyroby z żeliwa można podziwiać w postaci elementów ozdobnych do łazienek, kuchni lub ogrodu. Zalety żeliwa znane są również w dziedzinach związanych przede wszystkim z przemysłem. Dzięki swojej trwałości i elastyczności żeliwo zaliczane jest do przydatnych materiałów, które może zostać wykorzystany na różne sposoby - w zależności od potrzeb.