Shrnutí na Technické materiály a jejich vlastnosti
Technické materiály a jejich vlastnosti: Průvodce pro studenty
Úvod
Tato učební pomůcka shrnuje základní informace o litinách a ocelích pro samostudium. Zaměřuje se na definice, členění, vlastnosti a použití jednotlivých typů litin a ocelí, včetně praktických příkladů. Materiál je určen pro žáky, kteří studují materiály mimo obecné téma „Technické materiály" (to je pokryto jinde).
Definice: Ocel je slitina železa s uhlíkem a dalšími prvky s obsahem uhlíku do $2{,}14%$. Litina je slitina železa s uhlíkem a dalšími prvky s obsahem uhlíku větším než $2{,}14%$.
Základní členění kovových materiálů
Krátké rozdělení kovových materiálů podle druhu a hustoty:
| Skupina | Co zahrnuje | Typická hustota | Příklady |
|---|---|---|---|
| Železné slitiny | Oceli, litiny | proměnná | konstrukční součásti, odlitky |
| Neželezné těžké | kovy mimo Fe s hustotou nad $5,\mathrm{kg/dm^3}$ | > $5,\mathrm{kg/dm^3}$ | Cr, Co, W, Pb, Cu, Zn |
| Neželezné lehké | kovy mimo Fe s hustotou do $5,\mathrm{kg/dm^3}$ | < $5,\mathrm{kg/dm^3}$ | Al, Mg, Ti, Be, Li |
Oceli na odlitky
Co jsou oceli na odlitky
- Jsou to slitiny železa, uhlíku a dalších prvků, používají se pro výrobu odlitků.
- Dělí se podle stupně legování na uhlíkové oceli na odlitky a legované (slitinové) oceli na odlitky.
Definice: Uhlíková ocel na odlitky je ocel bez významného legování, jejíž vlastnosti závisí hlavně na obsahu uhlíku a doprovodných prvků.
Označování ocelí (příklad systému)
- Formát: 42 XX XX
- „42" označuje třídu norem pro hutnictví.
- Druhé dvojčíslí určuje druh oceli podle stupně legování:
- 26 = uhlíkové oceli na odlitky
- 27 = nízko a středně legované oceli odlévané do pískových forem
- 28 = jiné způsoby, např. materiály pro trvalé magnety
- 29 = vysokolegované oceli na odlitky
- Třetí dvojčíslí:
- u legovaných ocelí udává skupiny legovacích prvků
- u uhlíkových ocelí 00–29 = odlévání jiným způsobem než do pískových forem
- 30–99 = přibližná mez pevnosti v tahu v $10,\mathrm{N\cdot mm^{-2}}$ (např. 30 ≈ $300,\mathrm{N\cdot mm^{-2}}$)
Praktický příklad: kód 42 27 50 by označoval ocel na odlitky třídy 42, nízce/středně legovanou, s přibližnou mezí pevnosti $500,\mathrm{N\cdot mm^{-2}}$.
Litiny — vlastnosti a druhy
Obecné vlastnosti litin
- Obsahují více uhlíku než ocel (více než $2{,}14%$) a značné množství příměsí, zejména Si, Mn, P, S.
- Vzrůstá množství eutektické fáze při tuhnutí.
Definice: Litina je slitina železa s uhlíkem a dalšími přísadami, v níž se uhlík často vylučuje jako grafit nebo karbidy v eutektické struktuře.
Grafit a jeho role
- Grafit je krystalická forma uhlíku, hexagonální soustava, dobrá tepelná vodivost, měkký.
- Tvar vyloučeného grafitu rozhoduje o druhu litiny.
Tabulka nejčastějších druhů litin podle tvaru grafitu:
| Druh litiny | Tvar grafitu | Dřívější název | Vlastnosti | Použití |
|---|---|---|---|---|
| Lupínkový grafit | vločky/lupínky | šedá litina | dobrou tlumivost vibrací, snadné obrábění | poklopy, sloupy, kamna, písty |
| Kuličkový grafit | kuličky | litina tvárná (tvárná litina) | vyšší tažnost a houževnatost | strojní součásti, kohoutky, konstrukce |
| Červíčkový grafit | vermikulární tvar | vermikulární litina | vlastnosti mezi šedou a tvárnou litinou | automobilový průmysl |
| Temperovaná litina | vločky grafitu po temperování | temperovaná litina (GJM) | kombinace tvrdosti a větší houževnatosti po tepelné úpravě | díly vyžadující vyšší pevnost a odolnost |
Jak se vyrábí litina s kuličkovým grafitem
- Proces: očkování — přidáním hořčíku do taveniny (před odlitím) se změní tvar grafitu na kuličky.
- Výsledkem je výrazné zlepšení tvárnosti a houževnatosti.
Zaregistruj se pro celé shrnutíUž máš účet? Přihlásit se
Litiny a oceli - přehled
Klíčová slova: Technické materiály a litiny, Technické materiály
Klíčové pojmy: Ocel má obsah uhlíku do $2{,}14\%$, litina více než $2{,}14\%$., Neželezné kovy dělíme na lehké (hustota < $5\,\mathrm{kg/dm^3}$) a těžké (> $5\,\mathrm{kg/dm^3}$)., Označení ocelí 42 XX XX: 42 = třída norem, druh legování, třetí dvojčíslí = skupiny prvků nebo mez pevnosti., Grafit je forma uhlíku; jeho tvar určuje druh litiny a její vlastnosti., Šedá litina = lupínkový grafit; dobré tlumení vibrací, použití např. poklopy a písty., Tvárná litina = kuličkový grafit; vyšší houževnatost, použití pro strojní součásti., Vermikulární litina = mezi šedou a tvárnou; používá se v automobilovém průmyslu., Temperovaná litina vzniká žíháním bílé litiny; zvyšuje pevnost a houževnatost., Očkováním (přidáním Mg) přeměníme lupínkový grafit na kuličkový., Tvar grafitu zásadně ovlivňuje mechanické vlastnosti litiny.