Greutatea specifică a fontei, proprietăți, tipuri și tabel de valori

Fonta este un aliaj de fier cu carbon și alte elemente suplimentare. Conținutul de carbon nu trebuie să fie sub 2,14 la sută. Fonta este un material bun pentru fabricarea pieselor turnate care lucrează la sarcini dinamice mici și tensiuni reduse.

În comparație cu oțelul, fonta are cost redus și proprietăți bune de turnare. De asemenea, se prelucrează de obicei prin așchiere mai ușor decât multe oțeluri, însă se sudează greu și are plasticitate și tenacitate la șoc mai mici.

Tabelul greutății specifice a fontei

Deoarece fonta este un material complex, greutatea sa specifică nu poate fi calculată independent în condiții de teren. Aceste calcule sunt efectuate în laboratoare chimice speciale. Totuși, greutatea specifică medie este cunoscută: pentru fonta cenușie între 6,6 și 7,8 g/cm³, iar pentru cea albă între 7,0 și 7,8 g/cm³.

Pentru simplificarea calculelor, tabelul de mai jos prezintă greutatea fontei, greutatea sa specifică și aceste valori în funcție de unitățile de măsură.

Proprietățile fontei

Conținutul de carbon conferă aliajului duritate sporită, reducând în același timp tenacitatea și plasticitatea. Carbonul se poate afla în două forme principale: grafit și cementită. Fontele conțin impurități permanente precum manganul, siliciul, fosforul și sulful și, uneori, elemente de aliere: nichel, aluminiu, crom, vanadiu și altele.

Temperatura de topire a fontei se află de obicei aproximativ în intervalul 1150-1200 °C, dar depinde de compoziție. Este cu aproximativ 300-400 °C sub temperatura de topire a fierului pur.

Tipuri de fontă

În funcție de cantitatea de cementită și forma grafitului se disting patru tipuri de fontă:

• Fontă albă. Carbonul se află în stare legată. Are o ruptură deschisă la culoare datorită cementitei. Se împarte în eutectică, cu circa 4,3 la sută carbon, și hipereutectică, cu 4,3-6,67 la sută carbon. Este folosită inclusiv pentru obținerea fontei maleabile prin recoacere.
• Fontă cenușie. Este un aliaj cu aproximativ 1,2-3,5 la sută siliciu; restul este fier și carbon, precum și impurități de sulf, mangan și fosfor. O parte importantă a carbonului se află sub formă de grafit lamelar. Materialul are o ruptură cenușie pronunțată.
• Fontă maleabilă. Se obține prin recoacerea suplimentară a fontei albe, formându-se grafit în fulgi. Baza metalică este perlita și ferita. Denumirea provine de la tenacitatea și plasticitatea sporite, precum și rezistența mai mare la șocuri. Din ea se fac piese complexe precum saboți de frână, coturi, teuri și cartere ale punții spate.
• Fontă nodulară. Conține grafit sferoidal format în procesul de cristalizare. Această formă de grafit slăbește mai puțin baza metalică și nu concentrează tensiunile.