Obsah
Tavením železné rudy v peci je pevnější a tvárnější. Hutníci nalijí roztavený kov do forem a nechají ho vychladnout a ztuhnout za vzniku litiny. Teplota pece a přidané materiály neboli „pojiva“ do roztaveného železa určují přesné vlastnosti hotového výrobku. Tvárné a tvárné železo se formuje tavením rudy, ale mezi těmito dvěma druhy kovů existuje několik rozdílů.
Význam
Kujný materiál můžete zatloukat do jiného tvaru, aniž by došlo k jeho prasknutí nebo zlomení. Tažný materiál lze natáhnout na dlouhé tenké vlákno, například drát. Pokud jde o železo, jsou tyto pojmy poněkud zavádějící. Oba typy železa dobře reagují na bušení, navíc je lze protáhnout na vlákna; ale v případě tvárné litiny k tomu dochází ve větší míře.
Rozvoj
První formy litiny, známé jako „šedá“ a „bílá“, se ukázaly jako velmi křehké a náchylné k praskání při stlačení. Tvárná litina, významné zlepšení, se snadněji tvarovala a byla méně křehká. Do roku 1943 zůstala dominantní forma litiny, kdy Keith Dwight Millis z výzkumné laboratoře společnosti American International Nickel Co. vyvinul tvárnou litinu, ještě silnější a pružnější kov.
Výroba
Při výrobě tvárné litiny taví slévárníci železnou rudu a rychle ji chladí nalitím do forem. Znovu je zahřívají na asi 926,5 stupňů Celsia po dobu až 100 hodin, než jim umožní pomalé chlazení. Během tohoto procesu popouštění nebo „žíhání“ pracovníci přidávají hematitovou rudu. Výroba tvárné litiny je jednodušší. Když pracovníci slévárny taví železnou rudu, přidávají cer, sodík nebo hořčík. Výsledná slitina se roztaví do forem, které se poté nechají vychladnout.
Složení
Proces zvonění tvárné litiny způsobuje tvorbu malých nepravidelně tvarovaných uhlíkových částic. Dávají kovu větší pevnost a pružnost než litina z dřívějších období. V tvárné litině pomáhají materiály přidané během tavení vytvářet pravidelnější uhlíkové koule. Tato sféroidní kompozice dává kovu méně vnitřních vad, díky čemuž je silnější a umožňuje jeho zakřivení, zkroucení a protažení mnohem úspěšnější než tvárné.
Lití
Když je tvárná litina odlévána a lisována, při ochlazování se značně zatáhne. Hutníci slévárny musí k dosažení požadovaného tvaru zakrýt formu roztavenou rudou, známou jako „podavač“. Tvárná litina se stáhne mnohem méně než tvárná litina, protože tuhne ve formě. Tato absence smršťování způsobuje, že tvárná litina má menší pravděpodobnost vzniku vnitřních vad a slabých míst způsobených procesem lití než temperovaná litina.
vlastnosti
Hutníci mohou extrahovat 5 cm zkušební vzorek z tvárné litiny, o 18 až 30% delší než původní délka. Na druhé straně je tvárná litina delší pouze o 10%. Tvárná litina má vyšší „mez pružnosti“ než tvárná litina, což znamená, že vydrží vyšší zatížení a vyšší teploty. Podle americké slévárny Kirkpatrick je však tvárná litina nejlepší volbou, pokud jde o formování tenkých dílů nebo plechů.
Náklady
Tvárná litina používá méně kovového podavače. Vyžaduje také méně tepla než kujné železo, a proto spotřebovává méně energie. Tyto úvahy ukazují, že pro výrobce je mnohem levnější vyrábět tvárné než kujné železo.
Použití
Oba typy železa jsou pevné, odolné a vhodné pro obrábění do nových tvarů. Tvárná litina se používá k výrobě trubek a automobilových dílů, jako jsou klikové hřídele, nápravy nákladních vozidel a náboje kol. Tvárná litina je docela vhodná pro situace, kdy je třeba ji zploštit a zatloukat. Hutníci jej obvykle používají pro předměty z „tepaného železa“, jako jsou podpěry a brány.