Šedá litina

Šedá litina je slitina železa a uhlíku s dalšími prvky: křemíkem, manganem, fosforem, sírou. Obsah uhlíku je obvykle 2,5 až 3,5 %. Krystalizuje přibližně podle stabilní soustavy rovnovážného diagramu Fe–C do kovové matrice feritu, perlitu nebo jejich směsi s vyloučeným lamelárním grafitem.[1] Skutečný průběh krystalizace je však odlišný, v závislosti na přítomných doprovodných nebo legujících prvcích a rychlosti ochlazování. Pro tenkostěnné a tvarově náročné zejména umělecké odlitky se používá šedá litina s vyšším obsahem fosforu, který sice zvyšuje křehkost, ale příznivě ovlivňuje tekutost taveniny a tím i její zabíhavost (zatékavost).

Vyznačuje se relativně vysokou pevností v tlaku. Ostatní mechanické vlastnosti, zejména tažnost, jsou nepříznivě ovlivněny lamelárním tvarem grafitu. Grafitové lamely působí jako vruby (koncentrátory napětí) v kovové matrici a snižují pevnost v tahu na pouhých 100 až 350 MPa. Modul pružnosti se pohybuje v rozpětí 75 až 160 GPa.[2] Lamelární forma grafitu zvyšuje tepelnou vodivost. Další výhodnou vlastností je, že díky volnému grafitu ve struktuře se může šedá litina využít pro nízkonamáhaná kluzná ložiska. Vlastnosti jsou normovány v ČSN a evropských normách.

Je dobře obrobitelná a jen pomalu koroduje.

Vyrábí se přetavením šedého surového železa a litinového šrotu v kuplovnách nebo v elektrických pecích. Tavenina se potom odlévá převážně do pískových forem. Předností šedé litiny je její dobrá zabíhavost i do složitých forem, relativně nízká tavicí a licí teplota (1100–1300 °C).

Za časů monarchie a I. republiky bývaly kuplovny i v malých dílnách, vypadaly jak velká kamna s ventilátorem. Například výrobce strojků na ruční pohon (na kliku) pro rolníky si malá a velká ozubená kolečka pro převod odléval sám do pískových forem.

Výroba podléhá normám:

• ČSN 42 2415 – DIN 1691 GG 15,
• ČSN 42 2420 – DIN 1691 GG 20 – EN GJL-200,
• ČSN 42 2425 – DIN 1691 GG 25.

Svazek pšeničných klasů - odlitek z umělecké šedé litiny

Šedá litina se používá na odlitky, kde nejsou kladeny vysoké nároky na pevnost a houževnatost, ve výrobě strojů, v automobilovém průmyslu, na umělecké odlitky, kanalizační trouby a armatury, odlitky pro stavební průmysl, radiátory ústředního topení ap. Používání šedé litiny klesá, je v mnoha oblastech použití vytlačována lehkými kovy, ocelovými výlisky a svařenci, plasty a tvárnou litinou.

Při opravách litinových prvků svařováním lze použit bazickou elektrodou, ale při vysokých hodnotách předehřevu (až 700 °C). Při takto vysoké teplotě už dochází k austenitizaci a při chladnutí se tvoří tvrdý, ale křehký martenzit a cementit, které mohou být zdrojem trhlin.[3] Ztvrdlé oblasti nelze obrábět (soustružit, vrtat, frézovat), ale už jen brousit.

Temperovaná litina je litina vytvořená tepelným zpracováním (tzv. temperací). Je svým složením podobná šedé litině, je však o něco tvrdší. Temperovaná litina je vhodným konstrukčním materiálem pro odlitky menší hmotnosti (asi do 100 kg), například pro automobily, hospodářské stroje atd.

Rozdělení temperované litiny podle druhu lomu:

• s bílým lomem (korozivzdorná – závitové spojky vodovodních a plynovodních trubek);
• s černým lomem (na dynamicky namáhané součásti, které nejsou vystaveny otěru);
• s perlitickým lomem (vhodný konstrukční materiál zejména pro středně namáhané odlitky, klikové hřídele, bubny, atd.).