Specifična težina lijevanog željeza, svojstva, vrste i tablica vrijednosti
Lijevano željezo legura je željeza s ugljikom i drugim dodatnim elementima. Sadržaj ugljika u lijevanom željezu ne smije biti manji od 2,14 posto. Dobar je materijal za izradu lijevanih dijelova koji rade pri malim dinamičkim opterećenjima i niskim naprezanjima.
U usporedbi s čelikom, lijevano željezo ima nižu cijenu i dobra ljevačka svojstva. Obično se i lakše obrađuje odvajanjem čestica od mnogih čelika, ali se teško zavaruje te ima manju plastičnost i udarnu žilavost.
Tablica specifične težine lijevanog željeza
Budući da je lijevano željezo složen materijal, njegovu specifičnu težinu nije moguće samostalno izračunati u terenskim uvjetima. Takva se mjerenja provode u posebnim kemijskim laboratorijima. Međutim, prosječna je specifična težina poznata: za sivo lijevano željezo iznosi od 6,6 do 7,8 g/cm³, a za bijelo od 7,0 do 7,8 g/cm³.
Radi jednostavnijeg izračuna u nastavku je prikazana tablica mase i specifične težine lijevanog željeza u različitim mjernim jedinicama.
| Materijal | Specifična težina (g/cm³) | Masa 1 m³ (kg) |
| Bijelo lijevano željezo | Od 7 do 7,8 | Od 7000 do 7800 |
| Sivo lijevano željezo | Od 6,6 do 7,8 | Od 6600 do 7800 |
Svojstva lijevanog željeza
Ugljik u sastavu povećava tvrdoću legure, ali smanjuje žilavost i plastičnost. Može se nalaziti u dvama osnovnim oblicima: grafitu i cementitu. Lijevano željezo sadržava stalne primjese poput mangana, silicija, fosfora i sumpora, a ponekad i legirajuće elemente kao što su nikal, aluminij, krom, vanadij i drugi.
Talište lijevanog željeza obično se nalazi u rasponu od približno 1150 do 1200 °C, ali ovisi o sastavu. To je oko 300–400 °C niže od tališta čistog željeza.
Vrste lijevanog željeza
Ovisno o količini cementita i obliku grafita razlikuju se četiri vrste:
- Bijelo lijevano željezo. Ugljik se u ovoj vrsti nalazi u vezanom stanju. Prijelom je svijetao zbog cementita u sastavu. Dijeli se na eutektičko s oko 4,3 posto ugljika i nadeutektičko sa sadržajem od 4,3 do 6,67 posto ugljika. Ova se vrsta, među ostalim, žarenjem koristi za dobivanje temperiranog lijevanog željeza.
- Sivo lijevano željezo. Ova je vrsta legura s približno 1,2 do 3,5 posto silicija; ostatak čine željezo i ugljik te primjese sumpora, mangana i fosfora. Znatan dio ugljika u sivom lijevanom željezu nalazi se u obliku listićavog grafita. Materijal ima izrazito siv prijelom.
- Temperirano lijevano željezo. Dobiva se dodatnim žarenjem bijelog lijevanog željeza, pri čemu nastaje pahuljičasti grafit. Metalnu osnovu čine perlit i ferit. Naziv je dobilo zbog povećane žilavosti i plastičnosti te veće čvrstoće i otpornosti na udarce. Od njega se izrađuju dijelovi složenog oblika, poput kočnih papuča, koljena, T-komada i kućišta stražnje osovine automobila.
- Nodularno lijevano željezo. Ova vrsta sadržava kuglasti grafit nastao tijekom kristalizacije. Takav grafit znatno manje oslabljuje metalnu osnovu i ne koncentrira naprezanja.
Česta pitanja
Koliko teži 1 m³ lijevanog željeza?
Masa ovisi o vrsti lijevanog željeza i sastavu legure. Za izračune se koristi gustoća konkretne vrste iz tablice jer se sivo, bijelo, temperirano i nodularno lijevano željezo razlikuju.
Zašto je lijevano željezo teže ili lakše od različitih čelika?
Gustoća mu je bliska gustoći čelika, ali se mijenja zbog sadržaja ugljika, silicija, grafita i drugih primjesa. Zato je točnu masu dijela najbolje računati prema vrsti lijevanog željeza.
Kako izračunati masu dijela od lijevanog željeza?
Treba odrediti obujam dijela i pomnožiti ga s gustoćom odabrane vrste lijevanog željeza. Za odljevke se dodatno uzimaju u obzir dodatci za obradu i stvarna geometrija.