Kovno lijevano željezo

Kovano liveno gvožđe se dobija izlivanjem rastopljenog gvožđa određenog hemijskog sastava u bele blanke i zatim se obrađuje žarenjem. Grafit u kovljivom livenom gvožđu je uglavnom flokulentan, a ponekad i mala količina peleta. Glavna matrična struktura kovanog livenog gvožđa je ferit i perlit. Prema različitim uvjetima termičke obrade, kovno lijevano željezo se može podijeliti na grafitizirano žarenje kovnog lijeva i dekarbonizirano žarenje kovanog lijeva.

Mehanička svojstva kovanog livenog gvožđa pri normalnim temperaturama su bliska karakteristikama nodularnog livenog gvožđa sa istom matricom. U uslovima niskih temperatura, udarna žilavost i performanse rezanja kovanog livenog gvožđa su bolji od onih kod nodularnog livenog gvožđa. Odljevci od kovanog lijevanog željeza se široko koriste u građevinarstvu, automobilima, traktorima, poljoprivrednim mašinama i drugim poljima. Odljevci od kovanog željeza se često koriste za livenje priključaka za cijevi, građevinske spojnice, koljena, T-ove, tijela ventila, ključeve, školjke dizalice, nosače lisnatih opruga, nosače, kućišta osovina, klipnjače motora, klackalice, itd. gvožđe uglavnom uključuje grafitizaciono žarenje i dekarborizaciono žarenje.

Svojstva kovanog livenog gvožđa

1. Mehanička svojstva
Omjer čvrstoće tečenja i vlačne čvrstoće kovnog lijevanog željeza je blizak onom kod kugličnog mljevenog lijevanog željeza, ali je oko 60% ~ 80% veći od ugljičnog čelika. Kovano liveno gvožđe je pogodnije za rad na niskim temperaturama od livenog gvožđa mlevenog kuglicama.

2. Performanse procesa
Budući da je sadržaj ugljika i silicija u kovačnom lijevanom željezu nizak, eutektoidni stupanj je mali, a lijevana gredica kristalizira prema metastabilnom sistemu, performanse livenja kovnog lijevanog željeza su loše, a odljevak je sklon defektima livenja kao što su kao neuspeh izlivanja, šupljina skupljanja, poroznost skupljanja i pukotine. Da bi se spriječili ovi nedostaci, potrebno je poduzeti mjere kao što su povećanje temperature izlivanja, metodski klizač, povećanje glava visokog pritiska, dodavanje uspona, ugradnja rashlađenog gvožđa i poboljšanje sklopivosti peska za kalupljenje i jezgra peska prilikom projektovanja procesa livenja.

3. Performanse obrade
Feritno kovno gvožđe ima nisku tvrdoću, a njegov učinak rezanja je bolji od odlivaka od sivog gvožđa i čelika za slobodno sečenje. Stoga je feritno kovno lijevano željezo materijal s najboljim performansama obrade među legurama željeza i ugljika. Perlitno kovno gvožđe ima veću tvrdoću i nešto lošije performanse rezanja.

4. Performanse zavarivanja
Tevno gvožđe sa crnim srcem i perlitno kovno gvožđe uglavnom nisu pogodni za zavarivanje, jer će se u zoni zavarivanja stvoriti lomljiva bijela usta. Bijela usta će popucati pod opterećenjem zavarivanja. Za odljevke koji podnose relativno mala vlačna opterećenja, opterećenja na savijanje i udar, ili se uglavnom koriste za podnošenje kompresije i malog momenta, ako je potrebno zavarivanje, odljevci se moraju prethodno zagrijati prije zavarivanja, a nakon zavarivanja potrebno je očuvanje topline i sporo hlađenje. Kada je potrebno, potrebno je ponovno žarenje kako bi se eliminirao cementit i naprezanje oko vara. Međutim, kovan odljevak s bijelom jezgrom ima dobre performanse zavarivanja, pa se naziva i zavarljivim kovnim lijevanim željezom.

5. Otpornost na habanje
Otpornost na habanje perlitnog kovanog lijevanog željeza bolja je od one običnog ugljičnog čelika. Stoga je perlitno kovno lijevano željezo pogodno za livenje dijelova koji imaju određene zahtjeve za čvrstoću i otpornost na habanje. Kroz termičku obradu kaljenja, tvrdoća odljevaka od kovanog željeza može doseći 60 HRC, a njegova otpornost na habanje može biti jednaka onoj od niskolegiranog čelika. Međutim, feritno kovno lijevano željezo nije prikladno za dijelove otporne na habanje.

6. Otpornost na toplinu
Otpornost na toplinu feritnog kovnog lijevanog željeza i perlitnog kovanog lijeva je bolja od sivog lijevanog željeza i ugljičnog čelika, a otpornost na toplinu feritnog kovnog lijeva je bolja od one od perlitnog kovanog lijevanog željeza.

7. Apsorpcija udara
Zbog utjecaja oblika grafita, kovno lijevano željezo ima nižu apsorpciju udara od sivog lijeva i bolju od nodularnog lijeva i lijevanog čelika. Pod nižim naprezanjem, učinak prigušenja feritnog kovanog lijevanog željeza je približno isti kao kod sferoidnog mljevenog lijevanog željeza, ali pod većim naprezanjem, učinak prigušenja feritnog kovanog lijevanog željeza je oko 3 puta veći od livenog čelika i 2 puta od duktilno liveno gvožđe.