K výrobě odlitků se obvykle používá tvárná litina, která má jiné názvy jako tvárná litina, litina s kuličkovým grafitem nebo litina SG. Tvárná litina získává nodulární grafit sferoidizací a inokulační úpravou, která účinně zlepšuje mechanické vlastnosti litiny, zejména plasticitu a houževnatost, tak, aby získala vyšší pevnost než uhlíková ocel. Tvárná litina je vysokopevnostní litinový materiál vyvinutý v 50. letech 20. století. Jeho komplexní vlastnosti se blíží oceli. Na základě svých vynikajících vlastností se tvárná litina úspěšně používá pro odlévání součástí s komplexními silami, pevností, houževnatostí a odolností proti opotřebení. Tvárná litina se rychle vyvinula v druhý litinový materiál šedá litina a široce používané. Tak-tzv. „náhrada oceli železem" se týká hlavně tvárné litiny. Tvárná litina se často používá k výrobě dílů pro klikové hřídele a vačkové hřídele pro automobily, traktory a spalovací motory a také pro středotlaké-ventily pro obecné stroje.
Tvárná litina není jediný materiál, ale je součástí skupiny materiálů, které lze vyrábět tak, aby měly širokou škálu vlastností prostřednictvím kontroly mikrostruktury. Společnou definující charakteristikou této skupiny materiálů je tvar grafitu. U tvárných litin je grafit spíše ve formě uzlů než vloček, jako je tomu u šedé litiny. Ostrý tvar vloček grafitu vytváří body koncentrace napětí v kovové matrici a zaoblený tvar uzlů méně, čímž brání tvorbě trhlin a poskytuje zvýšenou tažnost, která dává slitině její jméno. Tvorby nodulů se dosahuje přidáním nodulizačních prvků, nejčastěji hořčíku (pozn. hořčík se vaří při 1100 stupních a železo se taví při 1500 stupních) a nyní již méně často ceru (obvykle ve formě Mischmetalu). Použil se také telur. Yttrium, často složka kovu Misch, bylo také studováno jako možný nodulizátor.
Tvárná (nodulární) litina Mechanické vlastnosti |
||||||||
| Položka podle DIN EN 1563 | Jednotka měření | CZ-GJS-350-22-LT | CZ-GJS-400-18-LT | CS-GJS-400-18 | CS-GJS-500-7 | CS-GJS-600-3 | CS-GJS-700-2 | CS-GJS-800-2 |
| EN-JS 1015 | EN-JS 1025 | EN-JS 1020 | EN-JS 1050 | EN-JS 1060 | EN-JS 1070 | EN-JS 1080 | ||
| Pevnost v tahu | Rm min.MPA | 350 | 400 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
| 2% Mez kluzu | Rp 0,2 min.MPA | 220 | 240 | 250 | 320 | 370 | 420 | 480 |
| Prodloužení | A % | 22,0 | 18,0 | 18,0 | 7,0 | 3,0 | 2,0 | 2,0 |
| Tvrdost | HB | 110-150 | 120-160 | 140-190 | 170-220 | 200-250 | 230-280 | 250-330 |
| Struktury | hlavně feritické | hlavně feritické | hlavně feritické | feritický + perlit | feritický + perlit | hlavně perlit | celý perlit | |
| Smykové napětí | σaB MPa | 315 | 360 | 360 | 450 | 540 | 630 | 720 |
| Kroucení | TtB MPa | 315 | 360 | 360 | 450 | 540 | 630 | 720 |
| Moduly pružnosti | E GPa | 170 | 170 | 170 | 175 | 175 | 175 | 175 |
| Poissonovo číslo | v – | 0,280 | 0,280 | 0,280 | 0,280 | 0,280 | 0,280 | 0,280 |
| Pevnost v tlaku | σdB MPa | – | 700 | 700 | 800 | 870 | 1000 | 1150 |
| Frature Houževnatost | Klc MPa·√m | 31 | 30 | 30 | 25 | 20 | 15 | 14 |
| Hustota | g/cm3 | 7,1 | 7,1 | 7,1 | 7,1 | 7,2 | 7,2 | 7,2 |
Odlitky z tvárné litiny jsou odlévací díly z tvárné litiny. V RMC Foundry mohla být tvárná litina odlévána a odlévána mnoha procesy odlévání včetně lití do písku, odlévání skořápky, vytavitelné lití, lití do ztracené pěny a vakuové lití, v závislosti na přesném použití nebo zvláštních požadavcích požadovaných odlitků.
Ve fázi návrhu odlitků by měl být vytvořen speciální projektový tým, který by to provedlAnalýza režimu a efektů selhání návrhu(DFMEA). Projektový tým se obecně skládá z produktových designérů, designérů procesu odlévání a odborníků na ochranu životního prostředí. Hlavním obsahem analýzy DFMEA by mělo být, zda jsou splněny požadavky na kvalitu odlitku pro strukturu součásti, proces odlévání pro strukturu odlévání a proces odlévání pro požadavky na ochranu životního prostředí.
Výkonové charakteristiky odlitků z tvárné litiny
• Tekutost a smršťování v linii tvárné litiny jsou velmi blízké těm u šedé litiny
• Tendence k objemovému smršťování a tvorbě vnitřního napětí je větší než u šedé litiny, která je náchylná ke smršťování a praskání
• Pevnost, plasticita a modul pružnosti tvárné litiny jsou větší než u šedé litiny, s dobrou odolností proti oděru
• Absorpce rázů je horší než u šedé litiny
Strukturní charakteristiky odlitků z tvárné litiny
• Obecně navrženy tak, aby měly stejnoměrnou tloušťku stěny, a pokud je to možné, měli byste se vyhnout silnému průřezu
• Pro určité tlusté a velké odlitky by měla být použita dutá konstrukce nebo konstrukce se zesílenými žebry
|
Tvárná (nodulární) litina |
|||||
|
GB/T 1348-1988 |
ISO 1083:1987(E) |
ASTM A536-84 (2004) |
EN 1563:-1997 |
JIS G5502-2001 |
ГОСТ7293 |
| QT400-18 | 400-18 | 60-40-18 F32800 | GJS-400-18 JS1020 | FCD400-18 | вч40 |
| QT400-15 | 400-15 | 60-42-10 F32900 | GJS-400-15 JS1030 | FCD400-15 | вч40 |
| QT450-10 | 450-10 | 65-45-12 F33100 | GJS-450-10 JS1040 | FCD450-10 | вч45 |
| QT500-7 | 500-7 | 70-50-05 | GJS-500-7 JS1050 | FCD500-7 | вч50 |
| QT600-3 | 600-3 | 80-60-03 F34100 | GJS-600-3 JS1060 | FCD600-3 | вч60 |
| QT700-2 | 700-2 | 100-70-03 F34800 | GJS-700-2 JS1070 | FCD700-2 | вч70 |
| QT800-2 | 800-2 | - | GJS-800-2 JS1080 | FCD800-2 | вч80 |
| QT900-2 | 900-2 | 120-90-02 F36200 | GJS-900-2 JS1090 | - | вч90 |