Litina

Litina je slitina železa s uhlíkem. Uhlíku obsahuje více než 2,14 % podle binárního diagramu železo-uhlík. Při obsazích uhlíku nižších než 2,14 % se hovoří o ocelích. Má vysokou odolnost vůči tlaku a teplotě a zároveň nízkou pružnost. Litiny, u kterých je uhlík vyloučen ve formě grafitu, jsou tzv. litiny samomazné. Výrazem litina se označují také výrobky z litého železa, často umělecky zpracované, např. reliéfní desky kamen a krbů, náhrobky, kříže, dekorativní předměty i šperky.

Slitiny železa a uhlíku
Alotropické modifikace železa
železo α železo β železo γ železo δ
Fáze slitiny železo–uhlík
ferit α ferit β austenit (γ) ferit δ cementit perlit ledeburit
Mikrostruktury
martenzit bainit troostit sorbit
Oceli
Podle způsobu výroby
svářkové plávkové
Nelegované až středně legované
uhlíkové pérové patinující nástrojové
Vysocelegované
korozivzdorné žáruvzdorné žárupevné
Litiny
tvárná litina šedá litina temperovaná litina bílá litina

Historie

Slévání litiny je mladší než slévání bronzu. V Číně se litina vyráběla již od 4. století př. n. l., Evropané začali litinu vyrábět až ve 14. století.^[zdroj?]

Dělení litin

Litiny se rozlišují a dělí podle způsobu vyloučení grafitu (uhlíkových krystalů) ze surového železa. Tvar a velikost grafitu je určující pro vlastnosti litin, určuje jejich křehkost a tvrdost. Rozlišit vyloučení grafitu lze pod mikroskopem.

• Tvárná litina – litina s kuličkovým grafitem – je mechanickými vlastnostmi srovnatelná s ocelí;
• šedá litina – litina s lupínkovým grafitem – má vysokou schopnost tlumit rázy a chvění, dobré mazné vlastnosti;
• bílá litina – v podstatě odlité surové železo; uhlík se nevyloučí ve formě grafitu, zůstane vázán na železo ve formě karbidu železa, litina se stává velice tvrdou a křehkou;
• temperovaná litina – litina s vločkovým grafitem – je vytvořena tepelným zpracováním (tzv. temperací); složením je podobná šedé litině, je však o něco tvrdší.
• vermikulární litina - litina s červíkovitým grafitem (rozvětvené zaoblené útvary se zaobleným zakončením)

Výroba

Litina se vyrábí ze surového železa a litinového i ocelového šrotu s koksem a vápencem. Vyrábí se v kuplovně (také kupolní či kupolové peci), tavicí peci válcovitého tvaru při teplotě okolo 1500 °C. Při pomalém ochlazování vzniká šedá litina, při rychlém ochlazování vzniká bílá litina. Mají však nežádoucí vlastnosti a je nutné je dále zpracovávat:

• Šedá litina bývá modifikována hořčíkem, vzniká litina tvárná. Ta je podstatně pevnější než běžná litina šedá, houževnatější a tvárnější, používá se na výrobu ozubených kol, vložených válců či vložek válců motorů, vačkových a klikových hřídelí.
• Odlitky z bílé litiny jsou příliš tvrdé a těžko obrobitelné. Proto se odlitky dlouhodobě žíhají (až 6 hodin) při 900 °C, čímž povrch změkne a dá se snáze obrábět. Pak je litina označována jako temperovaná.

Označování

Označování litin stejně jako ocelí podléhá normalizaci, v ČR se užívá česká technická norma ČSN či evropská norma.

Označování dle ČSN

Za písmennou značkou normy ČSN se (po mezeře) uvádí šestimístný číselný třídník: první dvojčíslí (00–99) značí třídu norem a je opět odděleno mezerou. Litina se dle ČSN značí: 42 xxyy.ab, přičemž:

• 42 – třída norem pro hutnictví
• xx – skupina materiálů:
  • 23 – tvárná litina (litina s kuličkovým grafitem)
  • 24 – šedá litina (litina s lupínkovým grafitem)
  • 25 – temperovaná litina (litina s grafitem tvaru nepravidelných zrn)
• yy – číslo * 10 udává pevnost v tahu, jednotky MPa.
• a (první doplňková číslice) – způsob tepelného zpracování
  • 0 – Tepelně nezpracovaný
  • 1 – Normalizačně žíhaný
  • 2 – Žíhaný (s uvedeným způsobem žíhání)
  • 3 – Žíhaný na měkko
  • 4 – Kalený, kalený a popouštěný při nízkých teplotách
  • 5 – Normalizačně žíhaný a popouštěný
  • 6 – Zušlechtěný na obvyklou dolní pevnost
  • 7 – Zušlechtěný na obvyklou střední pevnost
  • 8 – Zušlechtěný na obvyklou horní pevnost
  • 9 – Ostatní stavy, které nelze označit číslicí 0–8
• b (druhá doplňková číslice) – způsob odlévání odlitku

Označování dle EN

Označování litin s přihlédnutím k mechanickým vlastnostem. Značí se: EN-GJxy-xxx-z

• GJ = G značí materiál na odlitky, J vyjadřuje litinu
• x = tvar grafitu:
  • L – lupínkový
  • S – kuličkový
  • M – temperovaný uhlík
  • V – vermikulární
  • N – litiny bez grafitu, ledeburitické
  • Y – zvláštní struktura
• y = pouze v případě, že je nutné označit litiny podle mikrostruktury nebo makrostruktury:
  • A – austenit
  • F – ferit
  • P – perlit
  • M – martenzit
  • L – ledeburit
  • Q – kaleno
  • T – kaleno a popuštěno
  • B – temperované s černým lomem
  • W – temperované s bílým lomem
• xxx = mechanické vlastnosti nebo chemické složení
  • nejčastěji se uvádí mez pevnosti v tahu (Rm) (viz tahová zkouška)
• z = tažnost v procentech (%) (viz tahová zkouška)

Například EN GJS-1000-5 značí litinu s kuličkovým grafitem (tvárná litina) s mezí pevnosti v tahu (Rm) 1000 MPa a tažností (A) 5 %.

Poznámka k sazbě označení a čísla normy: označení (ČSN, EN, ISO ...) spolu s číslicemi a dalšími znaky tvoří jediný výraz, jediný nerozdělitelný celek. Kromě písmen (verzálek) a číslic jsou součástí výrazu mezery, příp. spojovníky, příp. tečka či dvojtečka. Před spojovníkem, tečkou, dvojtečkou ani za spojovníkem, tečkou a dvojtečkou nikdy není mezera.

Související články

• šedá litina
• žíhaná litina
• ocelolitina
• tvrzená litina
• temperovaná litina
• tvárná litina
• Binární diagram železo-uhlík
• ADI Bainitická tvárná litina
• Litinové nádobí
• Baumannův otisk

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu litina na Wikimedia Commons
• Slovníkové heslo litina ve Wikislovníku