termín litina, stejně jako termín ocel, identifikuje velkou rodinu železných slitin. Litiny jsou vícesložkové železné slitiny. Obsahují hlavní (železo, uhlík, křemík), vedlejší (0,01%) prvky.
litina má vyšší obsah uhlíku a křemíku než ocel. Vzhledem k vyššímu obsahu uhlíku vykazuje struktura litiny, na rozdíl od struktury oceli, bohatou uhlíkovou fázi. V závislosti především na složení, rychlosti chlazení a zpracování taveniny může litina tuhnout podle termodynamicky metastabilního systému Fe-Fe3C nebo stabilního systému Fe-Gr.
při sledování metastabilní dráhy je bohatá uhlíková fáze v eutektice karbid železa; když následuje stabilní cesta tuhnutí, bohatá uhlíková fáze je grafit. S odkazem pouze na binární systém Fe-Fe3C nebo Fe-Gr může být litina definována jako slitina železo-uhlík s více než 2% C. Důležité upozornění je, že křemík a další legující prvky mohou výrazně změnit maximální rozpustnost uhlíku v austenitu (g). Proto ve výjimečných případech mohou slitiny s méně než 2% C ztuhnout eutektickou strukturou, a proto stále patří do rodiny litiny.
tvorba stabilní nebo metastabilní eutektiky je funkcí mnoha faktorů, včetně nukleačního potenciálu kapaliny, chemického složení a rychlosti chlazení. První dva faktory určují grafitizační potenciál železa. Vysoký grafitizační potenciál bude mít za následek žehličky s grafitem jako bohatou uhlíkovou fází, zatímco nízký grafitizační potenciál bude mít za následek žehličky s karbidem železa.
dva základní typy eutektiky – stabilní austenit-grafit nebo metastabilní austenit-karbid železa (Fe3C) – mají velké rozdíly ve svých mechanických vlastnostech, jako je pevnost, tvrdost, houževnatost a tažnost. Proto je základním rozsahem metalurgického zpracování litiny manipulace s typem, množstvím a morfologií eutektiky za účelem dosažení požadovaných mechanických vlastností.
klasifikace
historicky první klasifikace litiny byla založena na jejím lomu. Zpočátku byly rozpoznány dva typy železa:
- bílé železo: vykazuje bílý krystalický lomový povrch, protože ke zlomenině dochází podél desek z karbidu železa; je výsledkem metastabilního tuhnutí (Fe3C eutectic)
- šedé železo: vykazuje šedý lomový povrch, protože ke zlomenině dochází podél grafitových desek (vloček); je výsledkem stabilního tuhnutí (gr eutectic).
s příchodem metalografie a se zvyšováním znalostí týkajících se litiny byly možné další klasifikace založené na mikrostrukturálních vlastnostech:
- grafit tvar: lamelární (vločka) grafit (FG), sféroidní (nodulární) grafit (SG), zhutněný (vermikulární) grafit (CG) a temperovaný grafit (TG); temperovaný grafit vyplývá z ? reakce v pevném stavu (malleabilizace.)
- matrice: feritická, perlitická, austenitická, martenzitická, bainitická (austempered).
Tato klasifikace je zřídka používána zakladatelem podlahy. Nejpoužívanější terminologií je komerční terminologie. První divize může být provedena ve dvou kategoriích:
- běžné litiny: pro univerzální aplikace jsou nelegované nebo nízkolegované
- speciální litiny: pro speciální aplikace, obecně vysoce legované.
korespondence mezi obchodní a mikrostrukturální klasifikací, jakož i konečný stupeň zpracování při získávání běžných litin, je uveden na obr. 2.
speciální litiny se liší od běžných litin hlavně vyšším obsahem legujících prvků (>3%), které podporují mikrostruktury se zvláštními vlastnostmi pro aplikace se zvýšenou teplotou, odolnost proti korozi a odolnost proti opotřebení. Klasifikace hlavních typů speciálních litin je znázorněna na obr. 1.
obr. 1. Klasifikace speciální vysoce legované litiny
obr.2. Základní mikrostruktury a zpracování pro získání běžných komerčních litin