A szürke és a fehér öntöttvas összehasonlítása | Fontos különbségek

Az öntöttvas az öntvények egyik legismertebb anyaga. Erősség, jó kopásállóság, hővezető képesség és egyéb vonzó tulajdonságok jellemzik. Kivéve, hogy ez maga nem fém. Ez egy ötvözet.

Ez az anyag általában vas és szén ötvözete. legalább 90 % fémtartalom, legfeljebb 6,67 % nem fémtartalom. A szén mellett az ötvözet tartalmazhat más szennyeződéseket is – mangánt, foszfort, szilíciumot stb. Nemcsak az osztályok függnek e zárványok arányától, hanem az anyag fizikai és kémiai tulajdonságai is.

Például a fehér és a szürke öntöttvas a legszélesebb körben alkalmazott. Pontosan különböznek az összetételükben lévő szén százalékos arányában. Ennek eredményeképpen eltérő működési tulajdonságokkal is rendelkezik.

Ebben a cikkben a szürke és a fehér öntöttvas közötti különbségeket vizsgáljuk meg – és azt, hogy melyik a jobb az egyik vagy a másik célra.

„Szürke öntöttvas

A szürke öntöttvas legfeljebb 3,5 százalék szén-dioxidot tartalmaz. Ez a nem fém grafit formájában (azaz hatszögletes lamellás kétdimenziós kristályok formájában) jelenik meg. Ezen túlmenően a GOST 1412 előírja az olyan anyagok felvételét, mint például

1. Szilícium (legfeljebb 2,5%). Javítja az öntési tulajdonságokat, növeli a lágyságot, de nem elegendő arányban ahhoz, hogy csökkentse a torzulással szembeni ellenállást;

2. Mangán (legfeljebb 0,8%). Növeli a szilárdságot, stabil belső feszültségeket képez, amelyek növelik a külső mechanikai hatásokkal szembeni ellenállást;

3. foszfor (legfeljebb 0,3%). Olyan veszélyes szennyeződés, amelyet azonban a gyártás során nem lehet teljesen kiküszöbölni. A szürke koncentrációja azonban minimális.

Általánosságban elmondható, hogy az anyagösszetétel kiváló stabilitást és kopásállóságot biztosít. Ezért a legelterjedtebb a nehézgépeknél a nem ütköző alkatrészek gyártására. Gépszerkezeti alkatrészekhez is használják.

A „szürke” érdekes tulajdonsága a folyékonysága öntéskor. Ezért egy másik alkalmazási terület a művészi gyártás területén van. Különböző összetett geometriájú és textúrájú öntöttvas kerítések, ólomüveg ablakok elemei és dísztárgyak – mind ebből az ötvözetből készültek.

Ezenkívül megmunkálható a megmunkáláshoz.

Másrészt a mechanikai szilárdsága meglehetősen alacsony. Az ütőterhelések és hasonló hatások a munkadarab repedését vagy hasadását okozhatják. Ritkán használják „kritikus” funkcionális egységek és szerkezeti elemek öntésére – alacsony szilárdsága miatt is.

A „szürke öntöttvas” viszont ellenáll a nyomószilárdságnak, és még a nagy terhelésnek is ellenáll. Ennek következtében oszlopok, csatorna-, víz- és fűtéscsövek, gépágyak és motordugattyúk gyártásához használják.

Előnyök

• Nyomószilárdság, amely lehetővé teszi az alkatrészek terhelés alatti használatát;

• Mechanikailag stabil és kopásálló;

• Duktilitás az öntésben.

A hátrányok

• Alacsony szilárdság, ami megnehezíti az ütőterhelések elviselését;

• Átlagos hővezető képesség;

• Mérsékelt hőállóság.

A hazai környezetben a szürke öntöttvasat gyakorlatilag nem használják, a gyártásban pedig gyakrabban használják további átalakításra képlékeny, kopásálló és képlékeny változatokká. Más ötvözetekkel való ötvözés után főzőedények gyártására is felhasználható.

„Fehér” öntöttvas

A fehér öntöttvas olyan vas-szén ötvözet, amelyben a szén teljes egészében kötött (cementit formájában Fe₃C). Ennek a nem fémnek a tartalma legfeljebb 3,8%. Ez jelentősen megváltoztatja az anyag teljesítménytulajdonságait. Egyébként más szennyeződések gyakorlatilag nincsenek.

A fehér öntöttvasra jellemző a keménysége – de nagyon törékeny is. Mind a mechanikai, mind a termikus feszültség törést vagy deformációt okozhat a termékben. Ezenkívül ez az ötvözet gyakorlatilag nem rendelkezik olyan tulajdonságokkal, amelyek fontosak a késztermékek előállítása szempontjából.

Így nem képlékeny, és nem önthető, viszont ellenáll a vágásnak és a kovácsolásnak. Ezért nem használható összetett vagy kis alkalmazásokhoz.

Magát a „fehér öntöttvasat” pedig alig használják a gyártás során. Alapként szolgál más ötvözetekhez – beleértve a nagyszilárdságú és duktilis. Nagyon gyakran alakítják át acéllá is – vasvegyületek kis mennyiségű szénnel (legfeljebb 0,6%) és egyéb állandó vagy ötvöző szennyeződésekkel.

Tehát, foglaljuk össze.

Előnyök

• Az anyag tisztasága (alacsony szintű szennyeződések);

• Keménység, nem engedi a vágást és más deformáló hatásokat;

• Kopásállóság.

Hátrányok

• Rendkívül gyenge szervizelhetőségű és gyakorlatilag elpusztíthatatlan;

• Alacsony folyékonyság, ami megnehezíti az öntést;

• Törékeny, könnyen repedezik és törik, még enyhe ütés hatására is.

Mindezek a hátrányok a fehér öntöttvasat alkalmatlanná teszik a gépgyártásban vagy más alkalmazásokban való felhasználásra. Ezért aligha használható bárhol. Alapanyagként azonban más gyakorlati és széles körben használt ötvözetek előállításához használják, vagy más szennyeződésekkel ötvözve, vagy éppen ellenkezőleg, finomítással.

Melyik a jobb – szürke vagy fehér öntöttvas?

A szürke képlékeny, erős és mechanikailag stabil, de vágáskor könnyen sérül, és nem mindig bírja az ütőterhelést. A fehérvas viszont vágás által gyakorlatilag elpusztíthatatlan, ugyanakkor nagyon törékeny, képlékeny, nem képlékeny, és elvileg nem használható a legtisztább formában.

De nem ez az egyetlen különbség az anyagok között.

A fehér öntöttvasat általában alig használják késztermékekben. Más ötvözetek, köztük az acél alapanyaga. A szürke vasat viszont széles körben használják. De a hazai szektorban könnyebb „találkozni” ötvözött vagy speciálisan előkészített – például nagy szilárdságú, súrlódásgátló vagy duktilis öntöttvasakkal.