Typowe wady metalurgiczne żeliwa szarego

Żeliwo szare jest szeroko stosowanym materiałem w różnych gałęziach przemysłu ze względu na doskonałą lejność, dobrą obrabialność i niski koszt. Jednak, jak każdy inny materiał, żeliwo szare nie jest pozbawione wad. W tym artykule omówimy niektóre typowe wady metalurgiczne, które mogą wystąpić w żeliwie szarym.

1. Porowatość: Porowatość jest jedną z najczęstszych wad żeliwa szarego. Odnosi się do obecności pustek lub kieszeni gazowych w materiale. Porowatość może wystąpić z kilku powodów, takich jak niewłaściwe wlewy i wznoszenie, nieodpowiednia wentylacja lub nadmierna zawartość wilgoci w formie. Porowatość może osłabić materiał i zmniejszyć jego właściwości mechaniczne.

2. Skurcz: Wady skurczowe powstają, gdy metal twardnieje i kurczy się, powodując powstawanie pustych przestrzeni lub wnęk. Wady skurczowe można podzielić na dwa typy: makroskurcz i mikroporowatość. Wady makroskurczowe są widoczne gołym okiem i można je dostrzec w postaci wnęk o nieregularnym kształcie na powierzchni odlewu. Mikroporowatość natomiast nie jest widoczna i można ją wykryć jedynie metodami badań nieniszczących.

3. Wtrącenia: Wtrącenia to obce cząstki lub zanieczyszczenia uwięzione w odlewie podczas procesu krzepnięcia. Wtrącenia te mogą mieć charakter niemetaliczny lub metaliczny i mogą znacząco wpływać na właściwości mechaniczne żeliwa szarego. Wtrącenia mogą pochodzić z różnych źródeł, takich jak proces topienia, materiał formy lub użyte dodatki.

4. Zamknięcia na zimno: Wady na zimno powstają, gdy dwa strumienie stopionego metalu nie łączą się prawidłowo podczas procesu odlewania. Może się to zdarzyć z powodu nieodpowiedniej temperatury zalewania, niewłaściwej konstrukcji systemu wlewowego lub niewystarczającego podawania stopionego metalu. Zimne zamknięcia mogą osłabić odlew i prowadzić do przedwczesnej awarii.

5. Gorące łzy: Gorące łzy to pęknięcia powstające w odlewie w wyniku naprężeń wewnętrznych podczas krzepnięcia. Pęknięcia te mogą być spowodowane niedopasowaniem współczynników rozszerzalności cieplnej różnych faz występujących w żeliwie szarym. Gorące pęknięcia częściej występują w grubych przekrojach lub o złożonej geometrii.

Aby zminimalizować te wady metalurgiczne w żeliwie szarym, można podjąć kilka środków. Należą do nich optymalizacja projektu systemu wlewowego i wznoszącego, zapewnienie właściwej wentylacji, kontrolowanie zawartości wilgoci w formie, stosowanie wysokiej jakości surowców i wdrażanie skutecznych środków kontroli jakości.

Podsumowując, żeliwo szare jest materiałem uniwersalnym, posiadającym liczne zalety. Należy jednak mieć świadomość typowych wad metalurgicznych, które mogą wystąpić w żeliwie szarym. Rozumiejąc te wady i wdrażając odpowiednie środki, producenci mogą wytwarzać wysokiej jakości elementy z żeliwa szarego, które spełniają pożądane specyfikacje i wymagania eksploatacyjne.