Kwalifikacja: MTL.05 - Organizacja i prowadzenie procesów metalurgicznych
Kategorie: Procesy metalurgiczne Materiały i stopy
Na której ilustracji przedstawiono strukturę żeliwa szarego?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Struktura żeliwa szarego jest dosyć charakterystyczna, bo chodzi tutaj o obecność grafitu w postaci wydłużonych, nieregularnych płatków. Na ilustracji 1 doskonale widać właśnie takie płatki grafitu – są one ciemne, wydłużone i rozrzucone nieregularnie w jasnym osnowie metalicznej. To jest dokładnie to, co odróżnia żeliwo szare od innych rodzajów żeliw czy stali. Z mojego doświadczenia, w praktyce warsztatowej taka struktura sprawia, że żeliwo szare ma dobrą obrabialność i tłumi drgania, co jest niesamowicie przydatne np. przy budowie łoży maszyn czy podstaw silników, gdzie chodzi o redukcję hałasu i wydłużenie żywotności elementów. Warto też wiedzieć, że według norm, np. PN-EN 1561, żeliwo szare zawsze identyfikuje się właśnie po tej grafitowej strukturze. Oczywiście, ta struktura ma swoje minusy – materiał jest kruchy i mało odporny na rozciąganie, ale za to świetnie sprawdza się tam, gdzie ważna jest odporność na ścieranie i łatwość obróbki. Często spotyka się je w tulejach, pokrywach, obudowach, a nawet w tarczach hamulcowych. Także, kiedy widzisz takie nieregularne płatki grafitu – to praktycznie zawsze żeliwo szare. Warto to rozpoznawać, bo właściwy dobór materiału do zastosowania to podstawa w tej branży.
Struktury przedstawione na ilustracjach 2, 3 i 4 nie odpowiadają typowemu żeliwu szaremu i łatwo to przeoczyć, jeśli nie zwróci się uwagi na obecność i kształt grafitu. Ilustracja 2 prezentuje najprawdopodobniej żeliwo białe, w którym grafit praktycznie nie występuje w wolnej postaci – zamiast tego pojawia się cementyt, widoczny w postaci jasnych, ciągłych pasm. To sprawia, że żeliwo białe jest twarde, ale też bardzo kruche i trudne w obróbce skrawaniem. Moim zdaniem, często myli się je z żeliwem szarym, bo na pierwszy rzut oka też wygląda na 'porowate', jednak jego właściwości są zupełnie inne – stosuje się je tam, gdzie potrzebna jest odporność na ścieranie, np. w elementach kruszarek albo młynów. Ilustracja 3 pokazuje strukturę typową dla staliwa, czyli stopu żelaza z węglem, ale bez grafitu w postaci płatków. Widać wyraźne ziarna i granice ziaren ferrytyczno-perlitycznych, co jest charakterystyczne dla staliw, które są bardziej ciągliwe i mają wyższą wytrzymałość na rozciąganie niż żeliwa. Z kolei ilustracja 4 to najpewniej stal konstrukcyjna – widoczna jest drobnoziarnista struktura, bez obecności grafitu, co od razu ją dyskwalifikuje jako żeliwo szare. Typowym błędem myślowym jest kojarzenie dowolnych ciemnych obszarów z obecnością grafitu, mimo że faktyczna forma i rozmieszczenie grafitu mają kluczowe znaczenie. W praktyce przemysłowej rozróżnienie tych struktur jest absolutnie podstawowe, bo od niego zależy, czy dany element wytrzyma odpowiednie obciążenia, czy będzie łatwy w obróbce i jak zachowa się w eksploatacji. Warto więc zawsze dokładnie analizować kształt, rozmiar i rozmieszczenie faz strukturalnych pod mikroskopem – to niby szczegół, ale ma ogromne znaczenie w pracy technika czy inżyniera.