Kujná liatina

Temperovaná liatina sa získava nalievaním roztaveného železa s určitým chemickým zložením do bielych polotovarov a následne spracované žíhaním. Grafit v kujnej liatine je prevažne vločkovitý a niekedy v malom množstve tvorí pelety. Hlavnou matricovou štruktúrou kujnej liatiny je ferit a perlit. Podľa rôznych podmienok tepelného spracovania možno temperovanú liatinu rozdeliť na grafitizovanú žíhanú temperovanú liatinu a dekarbonizačnú žíhanú temperovanú liatinu.

Normálne teplotné mechanické vlastnosti kujnej liatiny sú blízke vlastnostiam tvárnej liatiny s rovnakou matricou. Pri nízkych teplotách je rázová húževnatosť a rezný výkon temperovanej liatiny lepší ako u tvárnej liatiny. Odliatky z temperovanej liatiny sú široko používané v stavebníctve, automobiloch, traktoroch, poľnohospodárskych strojoch a iných oblastiach. Odliatky z kujnej liatiny sa často používajú na odlievanie potrubných spojov, konštrukčných spojovacích prvkov, kolien, T-kusov, telies ventilov, kľúčov, krytov zdvihákov, podpery listových pružín, konzol, skríň náprav, ojníc motora, vahadiel atď. Tepelné spracovanie kujného odliatku železo zahŕňa najmä grafitizačné žíhanie a dekarbonizačné žíhanie.

Vlastnosti tvárnej liatiny

1. Mechanické vlastnosti
Pomer medze klzu k pevnosti v ťahu kujnej liatiny je blízky pomeru liatiny mletej v guľovom mlyne, ale je asi o 60 % ~ 80 % vyšší ako pomer uhlíkovej ocele. Temperovaná liatina je vhodnejšia na prácu pri nízkych teplotách ako guľovo frézovaná liatina.

2. Výkonnosť procesu
Pretože obsah uhlíka a kremíka v kujnej liatine je nízky, eutektoidný stupeň je malý a odlievací predvalok kryštalizuje podľa metastabilného systému, odlievacia výkonnosť kujnej liatiny je slabá a odliatok je náchylný na chyby odliatku, napr. ako zlyhanie nalievania, zmršťovacia dutina, pórovitosť zmršťovania a praskliny. Aby sa predišlo týmto defektom, je potrebné pri navrhovaní procesu odlievania prijať opatrenia, ako je zvýšenie teploty liatia, bežcov metódy, zvýšenie vysokotlakových hláv, pridanie stúpačiek, inštalácia chladeného železa a zlepšenie skladateľnosti formovacieho piesku a jadrového piesku.

3. Výkon obrábania
Feritická kujná liatina má nízku tvrdosť a jej rezný výkon je lepší ako odliatky zo sivej liatiny a automatová oceľ. Preto je feritická kujná liatina materiálom s najlepším spracovateľským výkonom spomedzi zliatin železa a uhlíka. Perlitická kujná liatina má vyššiu tvrdosť a mierne horší rezný výkon.

4. Výkon zvárania
Kujné liatiny s čiernym srdcom a perlitové kujné liatiny vo všeobecnosti nie sú vhodné na zváranie, pretože v zóne zvárania vzniknú krehké biele ústia. Biele ústa prasknú pri zváraní. V prípade odliatkov, ktoré znášajú relatívne malé zaťaženie v ťahu, ohybe a náraze, alebo sa používajú hlavne na znášanie tlaku a malého krútiaceho momentu, ak je potrebné zváranie, je potrebné odliatky pred zváraním predhriať a po zváraní je potrebné zachovať teplo a pomalé chladenie. V prípade potreby je potrebné opätovné žíhanie, aby sa eliminoval cementit a napätie okolo zvaru. Avšak kujný odliatok s bielym jadrom má dobrý zvárací výkon, preto sa nazýva aj zvárateľná kujná liatina.

5. Odolnosť proti oderu
Odolnosť voči opotrebovaniu perlitovej kujnej liatiny je lepšia ako pri bežnej uhlíkovej oceli. Preto je perlitová kujná liatina vhodná na odlievanie dielov, ktoré majú určité požiadavky na pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu. Prostredníctvom tepelného spracovania kalením môže tvrdosť odliatkov z kujnej liatiny dosiahnuť 60 HRC a jej odolnosť proti opotrebeniu môže byť ekvivalentná odolnosti nízkolegovanej ocele. Feritická kujná liatina však nie je vhodná pre diely odolné voči opotrebovaniu.

6. Tepelná odolnosť
Tepelná odolnosť feritickej kujnej liatiny a perlitovej kujnej liatiny je lepšia ako sivá liatina a uhlíková oceľ a tepelná odolnosť feritickej kujnej liatiny je lepšia ako odolnosť perlitovej kujnej liatiny.

7. Absorpcia šoku
Vplyvom grafitového tvaru má temperovaná liatina nižšiu absorpciu nárazov ako sivá liatina a lepšiu ako tvárna liatina a oceľ. Pri nižšom namáhaní je tlmiaci výkon feritickej kujnej liatiny približne rovnaký ako guľôčkovo frézovaná liatina, ale pri vyššom namáhaní je tlmiaci výkon feritickej kujnej liatiny asi 3-krát vyšší ako v prípade liatiny a 2-krát vyšší ako tvárnej liatiny.