Jaký je bod tání litiny?

Litina je slitina železa, ve které je koncentrace uhlíku vyšší než 2 %. Kromě toho se zde mohou vyskytovat různé látky ve formě síry, fosforu, manganu a dalších přísad. Proto je materiál rozdělen do mnoha typů, které určují teplotu tání a vlastnosti ohřevu. Nejznámější značkou dnes je litina, která se od ostatních odrůd liší nejen strukturou a účelem, ale také teplotou tání.

Na čem závisí a co ovlivňuje?

Teplota tání litiny závisí nejen na jejích charakteristikách a vlastnostech, ale také na nečistotách a různých chemických prvcích. Mezi hlavní přísady lze uvést následující.

• Hořčík. Umožňuje vytvářet v materiálu kulovitá zrna, což napomáhá ke zvýšení pevnostních charakteristik a tvrdosti obrobku. To je důvod, proč litina s vysokou koncentrací hořčíku trvá mnohem déle, než se taví, a to vyžaduje vysoké teploty.
• Mangan, který pomáhá zpomalit grafitizaci. To také zvyšuje odolnost materiálu vůči ohni, což vyžaduje vysoké teploty pro roztavení litiny.
• Fosfor. Přidáním velkého množství fosforu do slitiny lze výrazně zlepšit odolnost proti opotřebení a pevnost materiálu, takže není tak snadné jej roztavit.

Indikátory pro různé typy

V závislosti na typu použité litiny se její bod tání může lišit. Bez ohledu na odrůdu se tento materiál může pochlubit svými pozoruhodnými odlévacími vlastnostmi a také vynikající tekutostí. To je to, co tento materiál odlišuje od oceli a jiných podobných kovů, což výrazně zjednodušuje proces jeho tavení. Jednou z nejoblíbenějších je dnes litina, jejíž teplota tání je asi 1000 stupňů. Ve většině případů se svařování provádí pomocí tavidla, které lze použít ve formě běžné pasty.

Bod tání litiny, která obsahuje částice grafitu, je mnohem vyšší. Přítomnost takových složek zvyšuje odolnost materiálu vůči vysokým teplotám, takže tavení bude vyžadovat nejméně 1500 stupňů.

Zvláštní pozornost si zaslouží také polosyntetická litina, která se může roztavit pouze v důsledku roztavení vsázky. Teplotní rozsah je také asi 1400-1500 stupňů a samotný proces umožňuje vytváření struskových pokrývek a tavení.

Bílá litina se taví mnohem snadněji, protože se vyznačuje speciální formou uhlíku ve formě karbidu. Díky tomu je materiál poměrně křehký a snadno zpracovatelný, takže se v průmyslu prakticky nepoužívá bez jakýchkoliv nečistot.

Šedá litina se obtížněji zpracovává, protože je nasycená uhlíkem, což zvyšuje pevnostní vlastnosti materiálu. A nejobtížněji tavitelná je tvárná litina, která se pyšní přítomností grafitových zrn. Výsledkem je vysoce pevný materiál, jehož roztavení vyžaduje teplotu 2000 stupňů a více.

Srovnání s teplotou tání jiných materiálů

Materiály jako hliník a měď se taví při nižších teplotách než litina, ale s ocelí jsou věci trochu jiné. Ocel je materiál trvanlivější a odolnější vůči vysokým teplotám, takže podmínky pro její roztavení jsou zcela odlišné. Pokud pro litinu stačí teplota 1000 stupňů, pak pro ocel se toto číslo zvýší na 2500 stupňů. Kromě toho na trhu najdete různé materiály, které obsahují mnoho přísad pro zvýšení pevnostních charakteristik oceli, což vede k potřebě vytvořit teplotní podmínky 3000 stupňů a více.

Pokud jde o hliník a měď, stačí k jejich roztavení 800 stupňů, což bylo možné díky jejich schopnosti rychle oxidovat a minimálním pevnostním charakteristikám.

​​​​​Litina se tedy taví hlavně při teplotách nad 1000 stupňů a přesný teplotní režim se volí v závislosti na typu tohoto kovu, přítomnosti přísad a provozních podmínkách.

Litina – slitina železa s uhlíkem (a dalšími prvky), ve které je obsah uhlíku alespoň 2,14 % (mezní hodnota rozpustnosti uhlíku v austenitu na fázovém diagramu), a slitiny s obsahem uhlíku nižším než 2,14 % se nazývají ocelové. Uhlík dodává slitinám železa tvrdost, snižuje tažnost a houževnatost. Uhlík v litině může být obsažen ve formě cementitu a grafitu. Podle formy grafitu a množství cementitu se rozlišují bílé, šedé, kujné a vysokopevnostní litiny. Litiny obsahují trvalé příměsi (Si, Mn, S, P), v některých případech i legující prvky (Cr, Ni, V, Al a další). Litina je zpravidla křehká. Hustota litiny – 7.874 g/cm3

Litina se obvykle taví ve vysokých pecích. Teplota tání litiny je od 1147 do 1538 °C, tedy asi o 300 °C nižší než u čistého železa.

Etymologie [upravit | upravit kód]

Ruské slovo „litina“ je považováno za přímou výpůjčku z turkických jazyků [1]:

ČOƔ [chog] lesk, záře; plamen, teplo [2] ; květ [3] → ČOƔÏN, ČOΔÏN [chogun, chodun] měď [2] [4] , litina [3]

Půjčování turkického termínu přímo souvisí s masovou výrobou železa, litiny a oceli ve městech povolžského Bulharska, Bolgaru a Dzhuketau ve 14.–15. století.[1]

Původ turkického termínu je také spojován s velrybou. trad. 鑄, pchin-jin zhù, kamaráde zhu, doslova: „nalít; litý (kov)“ a velryba. trad. 工, pchin-jin gong, kamaráde gong, doslova: „podnikání“ [5]. Cesta pronikání čínského termínu do ruského jazyka však není naznačena. Kromě toho se neberou v úvahu fonetické procesy v čínštině, jako je počáteční posun a posun samohlásky. Jinými slovy, čínský výraz 鑄工 přijal svou moderní výslovnost poměrně nedávno, ne dříve než v 17. století.

Ve finštině je slovo litina Valurauta, který má dva kořeny a překládá se jako litina (rauta); podobně v angličtině (litina).

Historie [upravit | upravit kód]

Viz také: Historie výroby a použití železa a Vysoká pec § Historie

Na počátku 1200. tisíciletí př. Kr. E. Technologie tavení litiny v kelímcích byla zvládnuta v Číně a přilehlých územích Dálného východu. Vsázka se skládala z litiny a dřevěného uhlí, tavení probíhalo několik dní při teplotách nad 1 °C. Později čínští metalurgové vynalezli speciální pec pro tavení litiny ze železné rudy nebo litiny, nazývanou „čínská“ kuplovna. Pec byla v podstatě sýrová pec vysoká asi 6 m, vybavená dmychadlem, které zajišťovalo proudění vzduchu do pece. V V-III století před naším letopočtem. E. V Číně byla zvládnuta výroba složitých železných odlitků. Toto období je považováno za počátek uměleckého lití železa [7] [XNUMX] .

Na počátku 8. století [9] se v Číně objevily litinové mince, ale bronzové mince zůstaly v širokém používání až do 10. století [11]. V 1403. století byla vztyčena litinová věž pagody Lingxiao. Nálezy litinových kotlů Zlaté hordy (oblast Tula) pocházejí již ze 12. století [XNUMX], ale na území Mongolska (Karakorum) věděli Mongolové litinové kotle již ve XNUMX. století [XNUMX]. . V roce XNUMX byl v Číně (Peking) odlit litinový zvon [XNUMX].

Vznik litiny v Evropě se datuje do 13. století, kdy se ve stückofenu začalo s první tavbou na výrobu tekuté litiny. V Rusku byla první litina tavena v 14. století [2] [1]. První domnitsa se nejaktivněji stavěly ve XNUMX. polovině XNUMX. století v Itálii, Nizozemsku a Belgii. Němečtí metalurgové pokračovali v tavení kovu v blauofen po dlouhou dobu [XNUMX].

Ve 15.-16. století v Evropě a od 17. století v Rusku se objevily první masivní litinová děla a dělové koule [18] [XNUMX] [XNUMX]. Za objevitele této technologie je považován slévárenský mistr Peter Bode z vesnice Buxted, který pracoval ve slévárně Jindřicha VIII. [XNUMX].

V roce 1701 vyrobila slévárna železa Kamensky na Uralu (Rusko) první várku litiny (262 kg). Na Uralu se lití železa stalo lidovým řemeslem. V 3. století se v Anglii objevil první litinový most. V Rusku se litinový most objevil až na začátku 4. století. To bylo možné díky Wilkinsonově technologii. Ve stejném století se z litiny začaly vyrábět kolejnice pro vozíky v továrnách a dolech. Takové kolejnice byly 1-1820 stopy dlouhé (asi 19 metr) a kvůli křehkosti litiny často praskaly, takže po vynálezu způsobu válcování v roce 20 byly kolejnice z tvárné litiny nahrazeny železnými. Srovnávací testy litinových a železných kolejnic, provedené na prvních velkých železnicích světa – Darlington a Liverpool, ukázaly výraznou převahu železných kolejnic nad litinou [XNUMX]. Kromě průmyslového využití se litina nadále používala v každodenním životě. V XNUMX. století se objevily litinové hrnce, které byly široce používány v ruských kamnech [XNUMX].

Na počátku 1735. století se v západní Evropě stal akutním problém vyčerpávání lesů používaných k výrobě dřevěného uhlí. Začalo se hledat alternativní paliva pro vysoké pece. První pokusy s využitím upraveného uhlí a rašeliny ve vysokopecních tavbách byly provedeny v Anglii a Německu již v první polovině 14. století. Na počátku 21. století byla v Anglii zvládnuta technologie koksovatelného uhlí. V roce 1850 bylo surové železo poprvé taveno v Anglii pouze za použití uhelného koksu. Následně se metalurgie koksu rozšířila do celého světa [70] [1900]. V roce 95 bylo 22 % všech vysokých pecí na světě poháněno koksem a v roce 23 – XNUMX % [XNUMX] [XNUMX].

Do konce 9908. století zaujalo první místo ve výrobě litiny Rusko a vyrobilo 9516 24 tisíc liber litiny, zatímco Anglie – XNUMX XNUMX tisíc liber, následovala Francie, Švédsko a USA [XNUMX].

Na počátku 2. století byla zvládnuta výroba temperované litiny. Ve 13. čtvrtině XNUMX. století se začalo používat legování litiny [XNUMX].

V roce 1806 Velká Británie vytavila 250 tisíc tun litiny, což byla ve své produkci první místo na světě, a v polovině 1. století byla polovina světové výroby litiny soustředěna ve Velké Británii. V roce 1890 však Spojené státy zaujaly první místo ve výrobě litiny [1]. Technologie Bessmerova procesu (25) a otevřené nístějové pece (1856) umožnily poprvé vyrábět ocel z litiny. V 1864. století byla litina hojně využívána pro výrobu viktoriánských krbů [26], ale i dekorativních prvků (např. litinový rošt pomníku Alexandra II., 1890). Díky výrobě drobných plastik a prolamovaných předmětů z litiny se továrny Kusinského a Kasli dostaly do širokého povědomí.

Vývoj metod formování pro odlévání složitých uměleckých odlitků v závodě v obci Kasli vedl k vytvoření způsobu výroby jádrových forem, který se dodnes používá zejména ve výrobě obráběcích strojů [27]. Také v 12. století byly londýnské 28palcové vodovodní a kanalizační trubky vyrobeny z litiny [XNUMX].

Litina se používá jako uhlíkové rozpouštědlo k výrobě tepelně odolných monokrystalických syntetických diamantů.