|
'''Żeliwo''' – wysokowęglowy [[stop żelaza z węglem]], zazwyczaj także z [[krzem]]em, [[mangan]]em, [[fosfor]]em, [[siarka|siarką]] i innymi składnikami. Zawiera od 2,11 do 6,67% węgla w postaci [[cementyt]]u lub [[grafit]]u (podany zakres składu chemicznego dotyczy stopu zawierającego tylko żelazo i węgiel, definicja ta jest zazwyczaj stosowana przez metaloznawców). Występowanie konkretnej [[Faza termodynamiczna|fazy]] węgla zależy od szybkości chłodzenia i [[skład chemiczny|składu chemicznego]] stopu. Chłodzenie powolne sprzyja wydzielaniu się grafitu. Także i [[dodatek stopowy|dodatki stopowe]] odgrywają tu pewną rolę. Według obowiązującej normy żeliwo definiuje się jako tworzywo, którego głównym składnikiem jest żelazo i w którym zawartość węgla przekracza 2% (obecność dużych zawartości składników [[Węglikotwórczość|węglikotwórczych]] może zmienić podaną zawartość węgla)<ref name=żel1> Norma PN-EN 10052:1999. ''Słownik terminów obróbki cieplnej stopów żelaza''. 1999-09-24.</ref>.
Żeliwo możemy zdefiniować jako stop żelaza z węglem i innymi pierwiastkami takimi jak krzem, mangan, siarka, fosfor (a także innymi) który krystalizuje (krzepnie) z przemianą eutektyczną (jest to definicja stosowana przez odlewników, nie podaje się w niej składów chemicznych).
Problemy z definicją żeliwa - wyjaśnienie.
Różnica między definicją stosowaną przez metaloznawców a odlewników jest związana z tym że metaloznawcy bazują na wykresach równowagi fazowej w których dla stopu Fe-C rzeczywiście można wyznaczyć granicę między żeliwem a staliwem w 2,08%C (eutektyka grafitowa) lub 2,11%C (eutektyka cementytowa). W praktyce przemysłowej gdzie wykonuję się odlewy z żeliwa zawierającego takie pierwiastki jak Fe, C, Si, Mn, S, P (a często także inne), punkt który wyznacza granicę żeliwa może zostać przesunięty . Np. dodatek krzemu przesuwa ten punkt do niższych zawartości węgla powodując że można uzyskać żeliwo które będzie zawierało od 1 do 2% C (przy odpowiednio dużej zawartości krzemu w składzie chemicznym stopu). Przemiana eutektyczna oznacza że z ciekłego stopu jednocześnie krystalizują dwie fazy - austenit i grafit lub austenit i cementyt. Przemiana ta nie zachodzi w staliwie, w tym przypadku mamy do czynienia z przemianą perytektyczna.
[[Krzem]] ma wpływ zarówno na proces modyfikowania [[grafit]]u, jak i na sam proces grafityzacji. W procesie modyfikowania dodawany najczęściej w postaci stopu, żelazokrzemu, do ciekłego żeliwa, wpływa na zarodkowanie [[grafit]]u, w wyniku czego płatki [[grafit]]u stają się drobniejsze i bardziej równomiernie rozmieszczone. Podczas procesu grafityzacji pierwiastek ten, działając podobnie jak [[Węgiel (pierwiastek)|węgiel]], zwiększa skłonność do tworzenia [[grafit]]u, a nie cementytu podczas krystalizacji i przemiany eutektoidalnej. [[Krzem]] występuje w żeliwie w ilościach od 0,5 do 5%, ale najczęściej jego zawartość wynosi od 1,0 do 3,0%.
|
