Staliwo i żeliwo to dwa kluczowe materiały wykorzystywane w przemyśle metalurgicznym. Oba materiały są stopami żelaza. Różnią się składem chemicznym, strukturą i właściwościami mechanicznymi, co wpływa na ich zastosowanie w różnych dziedzinach. Staliwo to stop żelaza o niskiej zawartości węgla (np. od 0,1% do 0,25%). Wyróżnia się wysoką wytrzymałością, elastycznością i możliwością obróbki cieplnej. Z drugiej strony żeliwo zawiera więcej niż 2% węgla, co nadaje mu inne właściwości. Jest bardziej kruche, ale ma doskonałą odporność na ściskanie i dobrą lejność. Co jeszcze warto wiedzieć o tych materiałach? Jakie mają zastosowanie w przemyśle?
Staliwo – najważniejsze informacje
Staliwo specjalny rodzaj stali otrzymywany w procesach odlewania. Nie jest poddawany obróbce plastycznej, co odróżnia go od tradycyjnych stali konstrukcyjnych. Staliwo powstaje w konwertorach oraz piecach martenowskich i elektrycznych. Jego produkcja obejmuje zarówno staliwa węglowe, jak i stopowe.
Rodzaje i oznaczenia staliwa
Staliwo węglowe konstrukcyjne, zgodnie z normą PN-ISO 3755:1994, dzieli się na dwie grupy: zwykłej jakości i wyższej jakości. Grupy te różnią się między sobą wytrzymałością oraz zawartością poszczególnych pierwiastków. Gatunek staliwa określany jest znakiem, który składa się z litery L (stal lana), oznaczenia grupy (I lub II) oraz liczby wskazującej minimalną wytrzymałość na rozciąganie (Rm) w MPa.
Staliwo stopowe konstrukcyjne zawiera od 0,15% do 4% węgla oraz dodatki stopowe, takie jak mangan, krzem, chrom, nikiel, molibden i wanad. Skład chemiczny tych stopów pozwala na uzyskanie materiałów o zróżnicowanych właściwościach mechanicznych i fizycznych. Staliwo stopowe jest szczególnie użyteczne w zastosowaniach, gdzie wymagana jest wysoka wytrzymałość, odporność na korozję, ścieranie oraz praca w podwyższonych temperaturach.
Właściwości staliwa
Staliwo charakteryzuje się wysoką wytrzymałością, dobrą lejnością oraz możliwością tworzenia skomplikowanych kształtów. Jego właściwości mechaniczne można modyfikować przez odpowiedni dobór składników stopowych oraz procesy obróbki cieplnej. Staliwo jest także odporne na różnorodne warunki pracy, co czyni je niezastąpionym materiałem w wielu gałęziach przemysłu.
Żeliwo – właściwości i zastosowanie
Żeliwo to stop żelaza z węglem, zawierający więcej niż 2% węgla, a także inne pierwiastki, takie jak krzem, mangan, siarka i fosfor. Żeliwo to grupa stopów żelaza z węglem, gdzie zawartość węgla przekracza 2%. W zależności od struktury krystalicznej i składu chemicznego żeliwo dzieli się na kilka rodzajów, w tym żeliwo szare, sferoidalne, białe i ciągliwe. Każdy z tych typów ma swoje specyficzne właściwości i zastosowania.
- Żeliwo szare zawiera grafit w formie płatków, co nadaje mu dobrą skrawalność i zdolność do tłumienia drgań. Jest często używane w produkcji obudów maszyn, korpusów silników i rur.
- Żeliwo sferoidalne zawiera grafit w formie kulek, co nadaje mu wyższą wytrzymałość na rozciąganie i elastyczność w porównaniu do żeliwa szarego. Stosowane jest w produkcji części samochodowych, rur ciśnieniowych i armatury.
- Żeliwo białe ma bardzo twardą strukturę bez wolnego grafitu, co nadaje mu wysoką odporność na ścieranie.
- Żeliwo ciągliwe jest otrzymywane przez obróbkę cieplną żeliwa białego, co prowadzi do przemiany węgla w grafit. Jest używane do produkcji drobnych odlewów, takich jak elementy złączkowe i części rolnicze.
Właściwości żeliwa
Żeliwo wyróżnia się wysoką twardością i odpornością na ścieranie. Szczególnie w przypadku żeliwa białego, które ma bardzo twardą strukturę bez wolnego grafitu, nadającą mu wysoką odporność na zużycie. Dzięki temu żeliwo białe jest często stosowane w produkcji elementów narażonych na intensywne ścieranie, takich jak walce młynarskie. Żeliwo doskonale wypełnia formy odlewnicze, co pozwala na produkcję skomplikowanych kształtów. Wysoka płynność stopionego żeliwa umożliwia tworzenie precyzyjnych odlewów, co jest kluczowe w produkcji różnorodnych komponentów przemysłowych.
Żeliwo, szczególnie żeliwo szare, ma zdolność do efektywnego tłumienia drgań, co jest ważne w obudowach maszyn i korpusach silników. Dzięki tej właściwości, maszyny wykonane z żeliwa są trwalsze i mniej podatne na uszkodzenia mechaniczne spowodowane wibracjami. Dzięki zawartości krzemu, który tworzy ochronną warstwę na powierzchni żeliwa, materiał ten wykazuje dobrą odporność na korozję. To sprawia, że żeliwo jest idealnym materiałem na elementy narażone na działanie wilgoci i chemikaliów.
Armatura żeliwna – zasuwy klinowe
Żeliwo jest powszechnie wykorzystywane do produkcji zasuw klinowych, które są kluczowym elementem w systemach rurociągów wodnych, kanalizacyjnych i gazowych. Zasuwy klinowe, znane również jako zasuwy nożowe, to urządzenia zaporowe, które kontrolują przepływ płynów przez rurociągi, zapewniając szczelne zamknięcie i łatwe otwieranie przepływu. Żeliwo, dzięki swoim właściwościom, jest idealnym materiałem do produkcji tych komponentów.
- Zasuwy klinowe z żeliwa są szeroko stosowane w systemach wodociągowych i kanalizacyjnych do kontrolowania przepływu wody i ścieków. Dzięki odporności na korozję i wytrzymałości mechanicznej zasuwy te zapewniają niezawodne działanie w trudnych warunkach eksploatacyjnych.
- W przemyśle gazowym zasuwy klinowe z żeliwa są używane do kontrolowania przepływu gazu w rurociągach. Ich wytrzymałość i szczelność są kluczowe dla zapewnienia bezpieczeństwa i efektywności systemów gazociągowych.
- Zasuwy klinowe z żeliwa są stosowane w przemyśle chemicznym, gdzie muszą wytrzymywać działanie agresywnych chemikaliów. Odporność żeliwa na korozję i zdolność do pracy w ekstremalnych warunkach czynią je odpowiednim wyborem do takich aplikacji.
Armatora stalowa – zasuwy klinowe
Staliwo wykorzystuje się m.in. do produkcji zasuw klinowych. Zasuwy klinowe ze staliwa dostępne są w różnych wariantach, które różnią się konstrukcją, przeznaczeniem oraz sposobem działania.
Zasuwy klinowe miękkouszczelnione są wyposażone w miękkie uszczelki, które zapewniają doskonałą szczelność. Uszczelki te są zwykle wykonane z elastomerów, co pozwala na kompensację niewielkich niedoskonałości powierzchni przylgowych. Armatura stalowa tego typu jest stosowana w systemach wodociągowych, kanalizacyjnych oraz w instalacjach przemysłowych, gdzie wymagana jest wysoka szczelność przy niskich i średnich ciśnieniach.
Staliwo węglowe – zasuwy klinowe metalouszczelnione
Posiadają uszczelnienia wykonane z metalu, co zapewnia długą żywotność i odporność na wysokie temperatury oraz ciśnienia. Metalowe uszczelnienia są odporne na ścieranie i korozję. Idealne nadają się do systemów przesyłu pary, gazów oraz w instalacjach chemicznych.
Zasuwy klinowe z niekorodującego staliwa
Elementy tego typu są wykonane z wysokostopowych stali nierdzewnych, które zapewniają maksymalną odporność na korozję nawet w agresywnych środowiskach. Znajdują zastosowanie w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i petrochemicznym.
Żeliwo – zastosowanie do produkcji filtrów siatkowych
Żeliwo, dzięki swoim wyjątkowym właściwościom, znajduje szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. Jednym z mniej znanych, ale istotnych zastosowań żeliwa jest produkcja filtrów siatkowych. Filtry siatkowe wykonane z żeliwa charakteryzują się wysoką wytrzymałością mechaniczną i odpornością na korozję. Te właściwości sprawiają, że są idealne do zastosowań w trudnych warunkach pracy, gdzie występuje wysoka wilgotność, obecność agresywnych substancji chemicznych oraz duże obciążenia mechaniczne.
Filtry siatkowe ze staliwa węglowego
Filtry siatkowe wykonane ze staliwa węglowego są kluczowym elementem wielu systemów rurociągowych, zapewniając skuteczną filtrację i ochronę przed zanieczyszczeniami mechanicznymi. Staliwo węglowe zapewnia, że filtry siatkowe są zdolne do wytrzymywania wysokich ciśnień roboczych i intensywnej eksploatacji.