Litona jeklo proti litemu jeklu: kemična sestava in ključne razlike pojasnjene

Izbira med litim jeklom in litim jeklom je temeljna odločitev v inženirstvu in proizvodnji. Čeprav sta oba ferizna zlitina, ki se proizvajajo s litjem, njihova različna kemična sestava – predvsem vsebnost ogljika – povzroči bistveno različne lastnosti in uporabe.

Kemična sestava in mikrostruktura
Osnovna razlika leži v vsebini ogljika. Liveno železo običajno vsebuje 2 % do 4 % ogljika, skupaj z 1 % do 3 % silicija. Ta visoka vsebina ogljika povzroči izločanje odvečnega ogljika v obliki grafitnih ploščic (pri sivem litju) ali vozelcev (pri nodularnem litju) znotraj železove matrike. Odliv jekla , nasprotno, ima veliko nižjo vsebino ogljika, praviloma pod 0,5 %, pri čemer ostane ogljik v raztopini ali kot železov karbid, kar da predvsem perlitsko ali martenzitsko mikrostrukturo.

Mehanske in zmogljive lastnosti
Ta strukturna razlika določa njihovo zmogljivost:

• Trdnost in duktilnost:  Odliv jekla ponuja odlično natezno trdnost, odpornost proti udarcem in duktilnost. Zmore znatno deformacijo pred poškodbo, zaradi česar je idealen za dinamična obremenjenja. Liveno železo , še posebej sivo litje, je trdno pri tlačni obremenitvi, vendar sorazmerno krhko pri natezni obremenitvi ter ima nizko odpornost proti udarcem.

• Trdota in obraba: Nekateri liti jekli, kot je beli lit, ponujajo izjemno trdoto in odpornost proti obrabi. Čeprav se litno jeklo lahko zakali na površini, lit pogosto ponuja boljšo odpornost proti obrabi v določenih aplikacijah.

• Dolženje in obdelava:  Liveno železo ima odlično sposobnost dušenja vibracij zaradi grafitnih ploščic in je na splošno lažje strojno obdelati. Odliv jekla manj učinkovito duši vibracije, vendar ponuja boljšo varljivost in trdnost varjenja.

Uporaba in stroškovni vidiki

• Tipične uporabe:

  • Lito železo: Uporabljen za motorje, zavorne plošče, osnove orodnih strojev, cevi in kuhinjsko posodo, kjer je krutost, dušenje ali odpornost proti obrabi ključna.

  • Litje jeklo: Uporabljen za strukturne dele, zobnike, dele težke opreme, tlačne posode in avtomobilske odbojne sisteme, kjer so potrebne visoka trdnost, žilavost in odpornost proti utrujanju.

• Cena: Praviloma so stroški surovin in proizvodnje osnovnega litega železa nižji kot pri litih jeklih. Proizvodnja jekla zahteva več energije, litje jekla pa pogosto zahteva bolj sofisticirano tehnologijo kalupov in toplotno obdelavo po litju, da se dosežejo želene lastnosti.

Če povzamemo, liveno železo je izbira za cenovno učinkovite komponente, ki potrebujejo togost, dušenje in obratovalno odpornost. Odliv jekla izbiramo za visoko zmogljive dele, ki so izpostavljeni udarom, napetostim in dinamičnim obremenitvam, kjer je najpomembnejša žilavost. Odločitev končno temelji na natančni oceni mehanskih zahtev, obratovalnih pogojev in skupnih stroškov.