b'\n_START_ARTICLE_\n\xc5\xbdelezova litina\n_START_PARAGRAPH_\n\xc5\xbdel\xc3\xa9zova l\xc3\xadtina (tudi l\xc3\xadto \xc5\xbeel\xc3\xa9zo) je zlitina \xc5\xbeeleza z ogljikom, pri \xc4\x8demer je vsebnost ogljika ve\xc4\x8dja od 2\xc2\xa0%; navadno med 2 in 4\xc2\xa0%. Pomemben zlitinski element je tudi silicij.\n_START_SECTION_\nUvod\n_START_PARAGRAPH_\nZlitine \xc5\xbeelezo-ogljik so pomembne tehni\xc4\x8dne zlitine. Vsebujejo nad 90\xc2\xa0% Fe, 0,1 do 4\xc2\xa0% C ter razli\xc4\x8dne koli\xc4\x8dine silicija, mangana, fosforja in \xc5\xbevepla. \xc4\x8ce ima surovo \xc5\xbeelezo ve\xc4\x8d kot 2\xc2\xa0% ogljika, dobimo zlitine z evtektikom. \xc5\xbdelezove zlitine z evtektikom se lahko strjujejo po stabilnem ali metastabilnem diagramu Fe-C. Pod vplivom dolo\xc4\x8denih elementov, zlasti Si, se lahko meja med jeklom in litino premakne proti \xc5\xbeelezovemu kotu diagrama. \xc5\xbdelezove zlitine z evtektikom (pri 4,3\xc2\xa0% C) se lahko strdijo po stabilnem sistemu, kar pomeni, da se ogljik izlo\xc4\x8di v obliki grafita (evtektik = avstenit + grafit). Lahko pa se strdijo po metastabilnem sistemu, tedaj je ogljik vezan na \xc5\xbeelezo kot Fe\xe2\x82\x83C (ledeburitni evtektik). V litinah z ledeburitnim evtektikom je mogo\xc4\x8de s toplotno obdelavo naknadno dose\xc4\x8di razpad cementita in izlo\xc4\x8danje grafita.\n_START_SECTION_\nDelitev \xc5\xbeelezovih litin\n_START_PARAGRAPH_\nLito \xc5\xbeelezo lahko razdelimo po videzu preloma ali po lastnostih v sivo, belo(trdo litino), temprano,... Prelom bele litine je bel, ker je cementit Fe3C bele barve, medtem ko je prelom sive litine zaradi izlo\xc4\x8denega grafita siv. V melirani litini je del ogljika vezan v obliki cementita, del pa je izlo\xc4\x8den kot grafit.\n_START_SECTION_\nKarakteristi\xc4\x8dne lastnosti sive litine\n_START_PARAGRAPH_\nTe so naslednje: slab\xc5\xa1a natezna in zelo dobra tla\xc4\x8dna trdnost, slaba \xc5\xbeilavost, dobra livnost, dobra obdelovalnost in du\xc5\xa1ilnost.\n_START_SECTION_\nMehanske lastnosti\n_START_PARAGRAPH_\nNajbolj vpliva na mehanske lastnosti koli\xc4\x8dina, oblika in razvrstitev grafita. Za dolo\xc4\x8devanje trdnostnih lastnosti litine so predpisane posebne probe, ki se obi\xc4\x8dajno prilijejo k ulitku. Raztezek sive litine je izredno majhen. Redkokdaj prese\xc5\xbee mejo 0,5\xc2\xa0%. Trdota je odvisna predvsem od osnovne mikrostrukture in se giblje med 120 in 250 HB. Odnos HB:Rm = 1/0,36. Tla\xc4\x8dna trdnost je pri sivi litini 3 do 6 krat ve\xc4\x8dja kot natezna trdnost (pri jeklu sta obe enaki). Tla\xc4\x8dna trdnost je odlika sive litine in jo izkori\xc5\xa1\xc4\x8damo le tam, kjer je material obremenjen na tlak, ne sme pa biti obremenjen na upogib. Mehanske lastnosti sive litine se pri zvi\xc5\xa1anih temperaturah poslab\xc5\xa1ajo. Natezna trdnost je dovolj velika do 400 \xc2\xb0C, tla\xc4\x8dna trdnost in trdota pa do 430 \xc2\xb0C.\n_START_SECTION_\nDu\xc5\xa1ilnost\n_START_PARAGRAPH_\nDu\xc5\xa1ilnost je sposobnost litine, da spremeni vsiljeno delo v toploto. To lastnost ima siva litina v izredni meri in je proporcionalna koli\xc4\x8dini grafita in velikost grafitnih listi\xc4\x8dev. Ta lastnost dela litino idealno za strojna ohi\xc5\xa1ja, fundamentalne plo\xc5\xa1\xc4\x8de, le\xc5\xbeaje... Tak\xc5\xa1en stroj ima miren hod. \xc4\x8ce du\xc5\xa1ilnost ni zadostna, bi lahko stroj pri\xc5\xa1el v resonan\xc4\x8dno nihanje, kar bi se odrazilo na delu s strojem._NEWLINE_Siva litina ima dobro du\xc5\xa1ilnost zato, ker v osnovni masi porazdeljen lamelni grafit deluje kot zareza. Notranja porazdelitev napetosti je torej zelo neenakomerna. Periodi\xc4\x8dnemu spreminjanju oblike se zoperstavlja z velikim odporom proti trenju (torni koeficient). Tako se nihajna energija, ki prihaja v zunanjost pretvarja v ne\xc5\xa1kodljivo toplotno energijo. Tak\xc5\xa1no du\xc5\xa1enje nastopa \xc5\xbee pri nihajnih napetostih, ki so dale\xc4\x8d izpod trajne trdnosti. To je lastnost, ki je pri varjenih izvedbah nikoli ne dose\xc5\xbeemo. Zaradi tega prihajajo za konstrukcijske elemente stru\xc5\xbenic, ladijskih motorjev in podobno v po\xc5\xa1tev v glavnem elementi iz sive litine.\n_START_SECTION_\nKorozijska obstojnost\n_START_PARAGRAPH_\nKorozijska obstojnost je zelo dobra. Zato se uporablja za pokrove kanalov, odto\xc4\x8dnih cevi, \xc4\x8drpalk, kotli centralne kurjave, radiatorji... Grafitne lamele omogo\xc4\x8dajo tvorbo povr\xc5\xa1inske za\xc5\xa1\xc4\x8ditne plasti, ki pasivira povr\xc5\xa1ino. Bolj\xc5\xa1o korozijsko obstojnost dose\xc5\xbeemo z dodatki Ni, Cr in Si.\n_START_SECTION_\nVarivost\n_START_PARAGRAPH_\nVarivost sive litine ima majhen prakti\xc4\x8den pomen, vendar lahko na splo\xc5\xa1no trdimo, da je siva litina variva. Mo\xc5\xbeno je avtogeno in elektrooblo\xc4\x8dno hladno ter toplo varjenje, navarjanje in termitno varjenje.\n_START_SECTION_\nKakovostna (modificirana) siva litina\n_START_PARAGRAPH_\nTa litina ni legirana in ima obi\xc4\x8dajno kemi\xc4\x8dno sestavo. S posebnim na\xc4\x8dinom dela dobimo bolj\xc5\xa1e mehanske lastnosti. Od te litine zahtevamo trdnosti > 300 N/mm2, dobro obrabno obstojnost, zmanj\xc5\xa1evanje vpliva debeline sten, dobro obdelovalnost, du\xc5\xa1ilnost in obstojnost._NEWLINE_Kakovostno sivo litino dobimo:_NEWLINE_a) s talilnim postopkom in s spremembo sestave (kakovostna litina v o\xc5\xbejem smislu) Z zmanj\xc5\xa1evanjem ogljika in silicija se zmanj\xc5\xa1a velikost grafitnih listi\xc4\x8dev in dose\xc5\xbeemo perlitno strukturo ter enakomerno porazdelitev grafita. Na enakomerno porazdelitev in finej\xc5\xa1i grafit vpliva tudi temperatura pregretja. \xc4\x8cim vi\xc5\xa1ja je temperatura pregretja, tem enakomernej\xc5\xa1i in finej\xc5\xa1i je grafit. Prav tako je mo\xc5\xbeno finej\xc5\xa1i grafit dose\xc4\x8di tudi s hitrim ohlajevanjem._NEWLINE_b) s cepljenjem (modificirana litina) Pri cepljenju dodajamo v livno ponev dodatke, s katerimi dezoksidiramo litino in vplivamo na mikrostrukturo (vna\xc5\xa1anje kali). Kot cepivo slu\xc5\xbeita drobno zmleti zmesi Si in Ca, FeSi. V talini nastane po dezoksidaciji veliko \xc5\xa1tevilo zelo majhnih submikroskopskih delcev SiO2. Ti predstavljajo kali za tvorbo grafita._NEWLINE_Za modificiranje uporabljamo sivo litino z majhnim dele\xc5\xbeem silicija in ogljika, ki bi se ob normalnih pogojih strdila belo (po Maurerjevem diagramu). Z dodatkom cepiva pa nastane veliko kali, ki litino grafitizirajo. Preostala talina se strdi perlitno. Tako dobimo litino z drobnozrnatim, enakomerno porazdeljenim grafitom v perlitni osnovi. Taka mikrostruktura sive litine zagotovi bolj\xc5\xa1e mehanske lastnosti. Natezna trdnost se pove\xc4\x8da na 300 do 400 N/mm2, tla\xc4\x8dna trdnost pa na 900-1200 N/mm2. Dodatek grafitizatorjev zna\xc5\xa1a od 0,2 do 0,8\xc2\xa0% mase \xc5\xbeeleza. Najbolj znana metoda modificiranja je Meehanov postopek, kjer se kot modifikator uporablja siliko kalcij (1/3 C in 2/3 Si). Z modificiranjem znatno izbolj\xc5\xa1amo lastnosti sive litine, ki postane na ta na\xc4\x8din uporaben konstrukcijski material za dele strojev, kjer lastnosti klasi\xc4\x8dne sive litine ne zado\xc5\xa1\xc4\x8dajo.\n_START_SECTION_\nNodularna litina\n_START_PARAGRAPH_\nVrhunske lastnosti sive litine dose\xc5\xbeemo s posebnim postopkom cepljenja, ki povzro\xc4\x8di tvorbo grafita v obliki drobnih kroglic. S kroglasto obliko grafita se zmanj\xc5\xa1a njegov vpliv kot zareze v osnovi. Siva litina s kroglastim grafitom - pravimo ji tudi nodularna litina ali duktilna litina se po svojih lastnostih razvrsti med sivo in jekleno litino. Nodularna litina ima izredno dobre mehanske lastnosti, prav tako pa tudi dobro livnost in cenenost. Industrijska proizvodnja nodularne litine se je za\xc4\x8dela po letu 1950. Kljub temu se je njena uporaba dokaj hitro raz\xc5\xa1irila in za\xc4\x8dela izpodrivati sivo litino, jekleno litino, jeklene odkovke in podobno. Sivo litino s kroglastim grafitom lahko izdelamo iz podevtektske ali nadevtektske litine pod naslednjimi pogoji: a) da ima siva litina malo \xc5\xbevepla in kisika. To je pomembno iz ekonomskih razlogov. Mg, Ce, Ca so dezoksidanti ter isto\xc4\x8dasno tudi raz\xc5\xbeveplajo talino. Zaradi tega pride pri ve\xc4\x8djih koli\xc4\x8dinah S in O do porabe dragega cepiva. Zato se taka litina tali v bazi\xc4\x8dnih kupolkah ali elektro pe\xc4\x8deh. b) v vlo\xc5\xbeku naj ne bo elementov, ki ovirajo nastanek grafitnih krogel ter poslab\xc5\xa1ajo mehanske lastnosti (Ti, Pb, Se, Al, As, Sn). Vpliv teh elementov zmanj\xc5\xa1amo z dodatkom Ce (0,01 do 0,02\xc2\xa0%). c) temperatura taline naj ne bo manj\xc5\xa1a od 1400 \xc2\xb0C. Postopek izdelave nodularne litine razdelimo v dve stopnji: 1) z dodatkom Mg (+ Ce + Ca) dezoksidiramo talino. Vendar samo z dodatkom Mg pride do belega strjevanja 2) z dodatkom cepiva na osnovi silicija vnesemo kali ter prepre\xc4\x8dimo belo strjevanje. Izlo\xc4\x8deni grafit ima obliko krogel. Mikrostrukturo nodularne litine sestavljajo grafit v obliki kroglic v feritni ali perlitni osnovi. Nodularno litino le redko uporabljamo ne\xc5\xbearjeno. S termi\xc4\x8dno obdelavo sive litine s kroglastim grafitom dose\xc5\xbeemo: a) odstranimo notranje napetosti z \xc5\xbearjenjem na 550 do 650 \xc2\xb0C (1 uro za vsakih 25 mm stene) in po\xc4\x8dasnim ohlajanjem v pe\xc4\x8di b) spremenimo koli\xc4\x8dino vezanega grafita s feritizacijskim ali grafitizacijskim \xc5\xbearjenjem pri 850 do 920 \xc2\xb0C eno do dve uri in po\xc4\x8dasnim ohlajanjem; pri normalizaciji ali perlitnem \xc5\xbearjenju segrejemo na 850 do 920 \xc2\xb0C in hitro ohladimo, da dobimo perlit ali bainit c) izbolj\xc5\xa1amo in utrdimo mikrostrukturo s kaljenjem s temperature 820 \xc2\xb0C in popu\xc5\xa1\xc4\x8danjem pri 150 do 550 \xc2\xb0C.\n_START_SECTION_\nLastnosti nodularne litine\n_START_PARAGRAPH_\nPo svojih stati\xc4\x8dnih in dinami\xc4\x8dnih lastnostih ustreza jeklu, obenem pa zadr\xc5\xbei lastnosti, ki sta pri sivi litini najbolj cenjeni: du\xc5\xa1ilnost in obrabno trdnost._NEWLINE_Mikrostruktura osnove Natezna trdnost [N/mm2] Meja te\xc4\x8denja Rp02 [N/mm2] Razteznost [%] ferit (NL 38) 380 240 17 ferit (NL 42) 420 280 12 ferit + perlit (NL 50) 500 350 7 ferit + perlit (NL 60) 600 400 2 perlit (NL 70) 700 450 2 Take lastnosti dovoljujejo uporabo nodularne litine pri visokih stati\xc4\x8dnih in dinami\xc4\x8dnih obremenitvah, kot so rotorji \xc4\x8drpalk, veri\xc5\xbeni \xc4\x8dlenki, ekscentri, sestavni deli raznih mehanizmov, zobnike, kolen\xc4\x8daste gredi batnih strojev.\n_START_SECTION_\nTrda litina (bela litina)\n_START_PARAGRAPH_\nZa to litino je zna\xc4\x8dilno, da je celoten ogljik vezan kot karbid. Litina se torej strjuje po metastabilnem delu Fe C diagrama. Belo strjevanje litine dose\xc5\xbeemo z odgovarjajo\xc4\x8do kemi\xc4\x8dno sestavo in zve\xc4\x8dano hitrostjo ohlajevanja. Bela litina je trda in krhka, je zelo odporna proti obrabi, neprimerna pa je za obdelavo z odrezovanjem. Deli iz bele litine ne smejo biti izpostavljeni dinami\xc4\x8dnim obremenitvam. Belo strjevanje dose\xc5\xbeemo pri litini, ki ima malo silicija in ogljika. Tehni\xc4\x8dno je najpomembnej\xc5\xa1a litina s trdo skorjo. Litina s trdo skorjo ima na povr\xc5\xa1ini bel ali meliran prelom, ki proti notranjosti polagoma prehaja v sivega. Prehodi med posameznimi deli ne smejo biti ostri, da trda skorja zaradi napetosti ne odstopi. Trdo skorjo dose\xc5\xbeemo na ta na\xc4\x8din, da litino ulijemo v kokile ali formo, ki ima na mestih, kjer zahtevamo veliko trdoto, vdelane hladilne plo\xc5\xa1\xc4\x8de. Zaradi hitrega ohlajevanja se povr\xc5\xa1ina strdi belo, jedro, ki se hladi po\xc4\x8dasneje, pa sivo. Litina s trdo skorjo (TTL) se uporablja za valje za kovinsko, papirno in podobno industrijo. Globina bele plasti naj bo 10 do 25 mm ali 5 do 10\xc2\xa0% premera valja. V posameznih primerih lahko sega tudi 60 mm globoko. Prehodna melirana plast naj bo 2 do 3 krat ve\xc4\x8dja, kot je bela plast. Litina s trdo skorjo se uporablja tudi za kolesa vagonov ter razne druge dele, ki so izpostavljeni obrabi. Bela litina (BTL) se uporablja pri drobilnikih, kroglah za mline, \xc5\xa1obah za brizganje peska, hidravli\xc4\x8dnih batih, me\xc5\xa1alnih pol\xc5\xbeih, plo\xc5\xa1\xc4\x8dah za mline.\n_START_SECTION_\nTemprana litina\n_START_PARAGRAPH_\nTemprana litina (ve\xc4\x8dkrat tudi izraz kovna litina) je \xc5\xbeelezova litina, ki ima tak\xc5\xa1no sestavo, da se v surovem, ulitem stanju strdi belo. Z naknadno toplotno obdelavo litine dose\xc5\xbeemo razpad cementita v ferit in grafit ali pa razoglji\xc4\x8denje litine. Namen tak\xc5\xa1ne toplotne obdelave (tempranja) je, da iz dobro livne a krhke bele litine dobimo \xc5\xbeilav material, ki je dobro obdelovalen in celo koven. Tempramo zlasti manj\xc5\xa1e predmete kompliciranih oblik, ki morajo imeti dobre mehanske lastnosti in za katere je kovanje ali stiskanje predrago, litje jeklene litine pa ote\xc5\xbeko\xc4\x8deno.\n_START_SECTION_\nRazdelitev temprane litine\n_START_PARAGRAPH_\nTemprana litina_NEWLINE_razoglji\xc4\x8dena bela temprana litina (BTeL) nerazoglji\xc4\x8dena \xc4\x8drna temprana litina (CTeL)_NEWLINE_feritna perlitna feritna perlitna A Sestava litine za tempranje Surova temprana litina je podevtektske sestave. Sestava vlo\xc5\xbeka mora biti tak\xc5\xa1na, da je: a) ulitek strjen belo b) zadostna livnost c) razpad cementita pri tempranju mora biti \xc4\x8dim popolnej\xc5\xa1i in hitrej\xc5\xa1i Za temprano litino moramo zaradi tega izbrati grodelj z nizko vsebnostjo ogljika. Silicij mora biti v ravnote\xc5\xbeju z dele\xc5\xbeem ogljika, da ne pride do izlo\xc4\x8danja grafita. Zni\xc5\xbeevanje vsebnosti ogljika pa zvi\xc5\xa1uje tali\xc5\xa1\xc4\x8de grodlja ter zni\xc5\xbeuje livnost. Silicija mora biti prav tako dovolj, da se litina pri tempranju grafitizira. Orientacijska sestava temprane litine: 1,75 do 3,4\xc2\xa0% C, 0,5 do 1,4\xc2\xa0% Si (vsota Si + C = 3,7 do 3,8), 0,2 do 0,7\xc2\xa0% Mn, do 0,1\xc2\xa0% P in do 0,2\xc2\xa0% S. Glede na mikrostrukturo lo\xc4\x8dimo belo in \xc4\x8drno temprano litino.\n_START_SECTION_\nIzdelava bele temprane litine\n_START_PARAGRAPH_\nPri proizvodnji bele temprane litine \xc5\xbearimo ulitke na temperaturi 950 do 1050 \xc2\xb0C v oksidativni atmosferi. Pri tem delimo celoten proces tempranja v dva dela:_NEWLINE_a) razpad cementita b) razoglji\xc4\x8denje Na povr\xc5\xa1ini je razoglji\xc4\x8denje popolno, v notranjosti pa je ogljik delno vezan v perlitu, delno pa v tempranem grafitu.\n_START_SECTION_\nTempranje v rudni zmesi\n_START_PARAGRAPH_\nUlitke \xc5\xbearimo v posebnih pe\xc4\x8deh, kjer jih zasujemo z zmesjo Fe-oksidov (10 - 20\xc2\xa0%) poraba rude je 200 kg na tono ulitkov. Kisik, ki je v loncu oksidira ogljik: C + O2 gre v CO2, nastali CO2 pa \xc5\xa1e nadalje oksidira ogljik: CO2 + C \xef\x82\xae 2CO. Da reakcija lahko te\xc4\x8de se mora plin z rudo regenerirati: Fe2O3 + CO \xef\x82\xae 2FeO + CO2. \xc4\x8cas ogrevanja je 20 do 30 ur, \xc5\xbearjenja 70 do 100 ur in ohlajanja 30 do 40 ur.\n_START_SECTION_\nTempranje v plinski zmesi\n_START_PARAGRAPH_\nTovrstno tempranje se vse ve\xc4\x8d uporablja, zaradi la\xc5\xbeje kontrole atmosfere ter mo\xc5\xbenosti vi\xc5\xa1jih temperatur. Plinska zmes je sestavljena iz: CO2, CO, H2O, H2 in N2. Pri tempranju bele temprane litine imamo dve stopnji: a) reakcija med plinsko fazo in ogljikom na povr\xc5\xa1ini b) difuzija ogljika v ulitku \xc4\x8casi so kraj\xc5\xa1i - skupno 60 do 80 ur.\n_START_SECTION_\nIzdelava \xc4\x8drne temprane litine\n_START_PARAGRAPH_\nPri tem postopku \xc5\xbearimo ulitke v nevtralni atmosferi. Pri tem cementit razpade, ogljik pa se izlo\xc4\x8di kot temprani grafit. Temperatura \xc5\xbearjenja je 850 do 980 \xc2\xb0C. Nevtralno atmosfero dose\xc5\xbeemo tako, da ulitke vlagamo v pesek (za\xc5\xa1\xc4\x8dita pred oksidacijo) ali pa da uvajamo nevtralni plin (N2, CO). Ko razpade ves cementit, je potrebno po\xc4\x8dasi ohladiti pod kriti\xc4\x8dno temperaturo Ar1, da se izlo\xc4\x8di ogljik, ki je v trdni raztopi, kot grafit. Po kon\xc4\x8danem tempranju je mikrostruktura feritno-grafitna ali perlitno-grafitna. Proces poteka tako: a) ogrevanje na 850-980 \xc2\xb0C, \xc4\x8das 5-15 ur b) \xc5\xbearjenje 850-980 \xc2\xb0C, \xc4\x8das 20-40 ur \xc4\x8ce je \xc4\x8das tempranja zadosten, razpade ves cementit, ki ni topen v avstenitu, v temprani grafit (prva stopnja grafitizacije). c) ohlajanje do 760 \xc2\xb0C. Pri tem se zmanj\xc5\xa1a topnost ogljika v avstenitu skladno s potekom \xc4\x8drte ES. Iz trdne raztopine se izlo\xc4\x8da grafit. d) ohlajanje preko PSK do 690 \xc2\xb0C zelo po\xc4\x8dasi (30-50 ur). Pri po\xc4\x8dasnem ohlajanju potekajo premene po stabilnem sistemu - izlo\xc4\x8data se ferit + grafit (druga stopnja grafitizacije). Pri proizvodnji perlitne temprane litine druga stopnja grafitizacija odpade. Mikrostruktura temprane litine vsebuje po tempranju grafitne skupke (temprani grafit) s feritno, perlitno ali me\xc5\xa1ano feritno-perlitno osnovo. Prelom \xc4\x8drne temprane litine je temen zaradi prisotnosti grafita.'