Liatina je zliatina železa a uhlíka s obsahom uhlíka vyšším ako 2,11 % (vo všeobecnosti 2.5-4 %). Je to viaczložková zliatina so železom, uhlíkom a kremíkom ako hlavnými zložkami a obsahuje viac nečistôt ako mangán, síra a fosfor ako uhlíková oceľ. Niekedy, aby sa zlepšili mechanické vlastnosti alebo fyzikálne a chemické vlastnosti liatiny, môže byť pridané určité množstvo legujúcich prvkov, aby sa získala zliatinová liatina.
Klasifikácia liatiny:
I. Podľa rôznych foriem uhlíka v liatine možno liatinu rozdeliť na
1. Uhlík z bielej liatiny, okrem malého množstva rozpusteného vo ferite, zvyšok uhlíka existuje v liatine vo forme cementitu a jeho lom je striebristo biely, preto sa nazýva biela liatina. V súčasnosti sa biela liatina používa hlavne ako surovina na výrobu ocele a polotovar na výrobu temperovanej liatiny.
2. Uhlík zo šedej liatiny existuje v liatine vo forme vločkového grafitu v celej alebo väčšine liatiny a jeho lom je tmavosivý, preto sa nazýva sivá liatina.
3. Časť uhlíka v jamkovej liatine existuje vo forme grafitu, podobne ako sivá liatina; druhá časť existuje vo forme voľného cementitu, podobne ako biela liatina. V lome sú čierne a biele jamky, preto sa nazýva jamková liatina. Tento typ liatiny je tiež veľmi tvrdý a krehký, preto sa v priemysle používa len zriedka.
2. Podľa rôznych foriem grafitu v liatine možno liatinu rozdeliť na
1. Sivá liatina Grafit v liatine existuje vo vločkách.
2. Temperovaná liatina Grafit v liatine existuje v zhlukoch. Získava sa žíhaním bielej liatiny určitého zloženia pri vysokej teplote po dlhú dobu. Jej mechanické vlastnosti (najmä húževnatosť a plasticita) sú vyššie ako u sivej liatiny, preto sa zvykne nazývať temperovaná liatina.
3. Tvárna liatina Grafit v liatine existuje v guľovej forme. Získava sa po sféroidizačnom spracovaní pred naliatím roztaveného železa. Tento typ liatiny má nielen vyššie mechanické vlastnosti ako sivá liatina a kujná liatina a jej výrobný proces je jednoduchší ako kujná liatina, ale môže sa ďalej zlepšovať tepelným spracovaním. Preto je jeho uplatnenie vo výrobe čoraz rozsiahlejšie.
Použitie rôznych liatin Biela liatina
Uhlík v bielej liatine existuje výlučne vo forme infiltrovaného uhlíka (Fe3c), takže lom je jasne biely. Preto sa nazýva biela liatina. Vzhľadom na prítomnosť veľkého množstva tvrdého a krehkého Fe3c má biela liatina vysokú tvrdosť, vysokú krehkosť a ťažko sa spracováva. Preto sa zriedkavo používa priamo v priemyselných aplikáciách a používa sa len pre niekoľko častí, ktoré vyžadujú odolnosť proti opotrebeniu a nie sú vystavené nárazom, ako sú matrice na ťahanie drôtu, guľové guľové mlyny atď. Väčšina z nich sa používa ako predvalky. na výrobu ocele a temperovanej liatiny.
Šedá liatina
Väčšina alebo všetok uhlík v liatine existuje vo forme voľného vločkového grafitu. Zlomenina je šedá. Má dobrý odlievací výkon, dobrú spracovateľnosť rezania, trenie, dobrú odolnosť proti opotrebeniu a jeho taviace zložky sú jednoduché, lacné a široko používané pri výrobe zložitých odliatkov a dielov odolných voči opotrebovaniu. Sivá liatina je rozdelená do troch kategórií podľa štruktúry matrice: sivá liatina na báze feritu, sivá liatina na báze perlitu a feritu a sivá liatina na báze perlitu. Pretože v sivej liatine je vločkový grafit a grafit je zložka s nízkou hustotou, nízkou pevnosťou, nízkou tvrdosťou a plasticitou a húževnatosťou blížiacou sa nule. Jeho existencia je ako veľké množstvo malých medzier v oceľovej matrici, čo znižuje nosnú plochu a zväčšuje zdroj trhlín. Preto má sivá liatina nízku pevnosť a zlú húževnatosť a nedá sa spracovať tlakom. Aby sa zlepšila jeho výkonnosť, do roztaveného železa sa pred naliatím pridáva určité množstvo ferosilicia, kremíka vápnika a iných očkovacích látok na zjemnenie perlitovej matrice.
Temperovaná liatina
Paličkovaná liatina je vyrobená zo zliatiny železo-uhlík s nízkym obsahom uhlíka a kremíka do bielych liatinových polotovarov a následne podrobená dlhodobému spracovaniu vysokoteplotným žíhaním, aby sa cementit rozložil na vločkovitý grafit. Kujná liatina je grafitizovaná biela liatina. Temperovaná liatina je rozdelená do dvoch kategórií podľa rôznych mikroštruktúr po tepelnom spracovaní; jedným z nich je tvárna liatina typu blackheart a perlitová kujná liatina. Štruktúra kujnej liatiny s čiernym srdcom je prevažne feritová (F) matrica + flokulentný grafit; štruktúra perlitovej kujnej liatiny je hlavne perlitová (P) matrica + vločkovitý grafit. Druhou je kujná liatina s bielym srdcom. Štruktúra tvárnej liatiny s bielym srdcom je určená veľkosťou prierezu. Malý prierez je na báze feritu a povrchová plocha veľkého prierezu je ferit a jadro je perlit a žíhaný uhlík. Grafit sa stáva jemným a rovnomerne rozloženým. Liatina, ktorá prešla týmto očkovaním, sa nazýva očkovaná liatina.
Tvárna liatina
Pred naliatím roztavenej liatiny (tvárnej liatiny) sa pridá určité množstvo sféroidizačného činidla (bežne používané sú ferosilicium, horčík atď.) na sféroidizáciu grafitu v liatine. Pretože uhlík (grafit) existuje v liatinovej matrici v guľovej forme, jeho rezný účinok na matricu je vylepšený a výrazne sa zlepšuje pevnosť v ťahu, medza klzu, plasticita a rázová húževnatosť tvárnej liatiny. Má tiež výhody odolnosti proti opotrebeniu, absorpcie nárazov, dobrého výkonu procesu a nízkych nákladov. Teraz vo veľkej miere nahradila kujnú liatinu a niektoré oceľové liate a kované oceľové diely, ako sú kľukové hriadele, ojnice, valčeky, zadné nápravy automobilov atď.
