Stop żelaza z węglem (powyżej 2%) wykorzystywany do odlewów to
Żeliwo to właściwa nazwa dla stopu żelaza z węglem, w którym zawartość węgla jest większa niż około 2%. W praktyce najczęściej spotyka się żeliwa o zawartości węgla mniej więcej 2,5–4,0%, często z dodatkiem krzemu, manganu, siarki i fosforu. Ta większa ilość węgla sprawia, że materiał dobrze wypełnia formę odlewniczą, ma niższą temperaturę topnienia niż stal i jest stosunkowo łatwy do wykonywania skomplikowanych kształtów. Dlatego żeliwo tak często wykorzystuje się na odlewy: korpusy maszyn, obudowy przekładni, elementy pomp, koła pasowe, ruszty, bloki silników czy części maszyn rolniczych. Moim zdaniem to jedno z tych pojęć, które warto zapamiętać bardzo praktycznie: stal kojarzymy bardziej z kuciem, walcowaniem i konstrukcjami spawanymi, a żeliwo z odlewami i masywnymi korpusami. W dobrej praktyce warsztatowej trzeba też pamiętać, że żeliwo jest dość kruche i gorzej znosi uderzenia niż stal, ale za to ma dobrą odporność na ściskanie, tłumi drgania i dobrze się obrabia skrawaniem, zwłaszcza żeliwo szare.
W tym pytaniu kluczowe jest rozróżnienie stopów według ich składu chemicznego i typowego zastosowania technologicznego. Stop żelaza z węglem o zawartości węgla powyżej 2% to żeliwo, a nie materiał kolorowy ani zwykła stal konstrukcyjna. Częsty błąd polega na tym, że ktoś kojarzy wszystkie twarde i metaliczne materiały z podobnym zastosowaniem, na przykład z odlewaniem, ale sama możliwość wykonania odlewu nie przesądza jeszcze o nazwie stopu. Brąz jest stopem miedzi, zwykle z cyną, czasem z dodatkami aluminium, krzemu albo ołowiu. Stosuje się go na tuleje, panewki, elementy odporne na korozję i ścieranie, ale nie jest to stop żelaza z węglem. Znal to stop cynku z aluminium, miedzią i magnezem, często wykorzystywany do drobnych odlewów ciśnieniowych, obudów czy okuć. Ma zupełnie inną bazę chemiczną niż żelazo, więc nie pasuje do definicji z pytania. Stal również jest stopem żelaza z węglem, ale zasadniczo zawiera do około 2% węgla. Dzięki temu jest bardziej plastyczna, lepiej nadaje się do spawania, walcowania i obróbki plastycznej. Przy zawartości węgla powyżej tej granicy materiał przechodzi do grupy żeliw, które są typowo odlewnicze. Z mojego doświadczenia najłatwiej zapamiętać to tak: stal to Fe + C do 2%, żeliwo to Fe + C powyżej 2% i bardzo dobre właściwości odlewnicze. W technice rolniczej ta wiedza też się przydaje, bo korpusy przekładni, obudowy pomp czy ciężkie elementy maszyn mogą być właśnie żeliwne, i wtedy inaczej podchodzi się do naprawy, spawania oraz kontroli pęknięć.