Stopy i wiedza o materiałach: żelazo, stal i inne metale odlewnicze

Metal to nie tylko metal. Jako technik odlewniczy pracujesz z kilkoma rodzinami żeliwa i stali, a każdy z nich ma swoją własną mikrostrukturę, która określa, jak zachowuje się gotowy element — czy jest sztywny czy ciągliwy, czy tłumi wibracje, i ile można go zginać, zanim się złamie.

Szary żeliwo, w skrócie GJL, jest opisane w normie DS/EN 1561, która określa właściwości niezalegowanego i niskoleagowanego szarego żelaza odlewniczego wytwarzanego w formach piaskowych lub formach o odpowiadających im właściwościach termicznych. To, co charakteryzuje GJL, to fakt, że grafit w materiale siedzi jako lamele — małe, płaskie 'płatki' rozrzucone w matrycy typowo perlit i ferryt.

Ciężki żeliwo (zwane również żeliwem nodularnym lub żeliwem SG) jest opisane w DS/EN 1563. Tutaj grafit ma kształt okrągłych kulek zamiast płatków — osiąga się to poprzez specjalną obróbkę stopionego metalu, w której grafit 'sfęroidyzuje się'. Kulki sprawiają, że materiał jest znacznie bardziej elastyczny i plastyczny niż szare żeliwo.

Zwróć uwagę na wzorzec: im wyższa wytrzymałość na rozciąganie, tym niższe wydłużenie przy pęknięciu. To klasyczne wytężenie w nauce materiałów — rzadko można uzyskać zarówno maksymalną wytrzymałość, jak i maksymalną plastyczność w tym samym elemencie, a wybór klasy żeliwa GJS dotyczy osiągnięcia właściwej równowagi dla konkretnego odlewu.

• 01Stal — używana tam, gdzie twardość i spawalność ważą bardziej niż zdolność tłumienia żeliwu
• 02Aluminium — lekkie, odporne na korozję, odpowiednie do przedmiotów, gdzie waga jest decydująca
• 03Mosiądz i brąz — używane m.in. do łożysk, zaworów i elementów wymagających dobrej gładkości lub odporności na korozję w wilgotnym otoczeniu

Jako technik odlewniczy nauka materiałów to nie teoria dla samej teorii — to to, co określa, czy przedmiot, który właśnie wylałeś, faktycznie wytrzyma obciążenie, do którego został zaprojektowany.