Obsah
Show
1. Zavedení
Hliníkový odlitek a litina jsou dva z nejpoužívanějších odlévacích materiálů v průmyslu.
Oba nabízejí cesty k výrobě složitých součástí sítě, ale zásadně se liší hustotou, ztuhlost, silové režimy, tepelné chování, metody obsazení, odolnost proti korozi a náklady životního cyklu.
Výběr mezi nimi je kompromisem mezi hmotností, ztuhlost, nosit odpor, Machinability, náklady a provozní prostředí.
Tento článek porovnává tyto dva v různých technických osách a poskytuje užitečné údaje a pokyny pro výběr.
2. Co je litý hliník?
Obsazení hliníku se vztahuje na součásti vyrobené litím roztaveného hliníku (nebo hliníkové slitiny) do formy a nechat ji ztuhnout do konečné nebo téměř konečné geometrie.
Protože hliník má relativně nízkou teplotu tání, dobrá tekutost v legované formě, a nízkou hustotou, litý hliník je preferovanou volbou tam, kde je složitá geometrie, lehká hmotnost, důležitá je tepelná vodivost nebo odolnost proti korozi.
Postupy lití hliníku zahrnují lití pod vysokým tlakem, nízkotlaké a gravitační lití do trvalých forem, lití písku, a investice (Ztracený vosk) obsazení; každá trasa poskytuje různé limity tloušťky stěny, povrchová úprava, rozměrová přesnost a mechanické vlastnosti.
Funkce
- Lehký: hustota ≈ 2.6–2,8 g/cm³ (obvykle 2.70 g/cm³).
- Nízký modul pružnosti: Youngův modul ≈ 69-72 GPa (≈ 69 Typické GPa).
- Dobrá tepelná vodivost: slitiny se liší, ale často 100–200 W·m⁻¹·K⁻¹; čistý hliník je ~237 W·m⁻¹·K⁻¹.
- Dobrá odolnost proti korozi: vytváří stabilní oxidový film; chování zlepšené eloxováním nebo povlaky.
- Tvárné lomové chování: mnoho litých slitin Al je přiměřeně tažných (v závislosti na slitině a tepelném zpracování).
- Snadno obrobitelné: poměrně nízké řezné síly a dobrá obrobitelnost pro mnoho slitin.
- Recyklovatelné: hliník je vysoce recyklovatelný s relativně nízkou energií na přetavení oproti primární výrobě.
Běžné hliníkové slitiny (typické obsazené rodiny)
| Slitinová rodina (typické jméno) | Reprezentativní ročníky / obchodní názvy | Klíčové legující prvky (WT%) | Tepelně léčené? | Typické aplikace |
| Al - Ano (Obecné účely) | A356 / AlSi7 | A ≈ 6–8; Mg ≈ 0,2–0,5 | Často (T6 k dispozici) | Konstrukční pouzdra, Těla čerpadla, obecné automobilové odlitky |
| Al-Si-Mg (strukturální, tepelně léčené) | A356-T6, A357 | A ≈ 6–7; Mg ≈ 0,3–0,6 | Ano (T5/T6) | Komponenty zavěšení, Kola, přenosové pouzdra |
| Tlakové lití Al–Si–Cu / Al - Ano | A380, ADC12, A383 | A ≈ 8–13; Cu ≈ 1–4; Fe řízené | Omezený (většinou jako odlité nebo polostaré) | Tenkostěnná pouzdra, konektory, spotřebitelské skříně |
Al -andi (motor & slitiny se zvýšeným T) |
Slitina 319 | A ~6–8; Cu ~3–4; Mg malý | Ano (řešení + stárnutí) | Hlavy válců, písty (s vložkami), hardware motoru |
| High-Si / hypereutektické slitiny | Al - Ano (10-20% Ano) | A 10-20; minoritní Mg/Cu | Poněkud (omezený) | Písty, opotřebení povrchů, komponenty s nízkou roztažností |
| Al-Si-Sn / ložiskové slitiny | Varianty ložisek Al–Si–Sn | Prosím o moderování; Sn (±Pb) jako tuhá maziva | Obvykle ne (měkký jako odlitek) | Kluzná ložiska, pouzdra, kluzné plochy |
| Speciální vysoce pevný litý Al | Al–Zn–Mg varianty (omezené použití obsazení) | Zn, Mg, malé přídavky Cu | Ano (věkem vytvrditelný) | Vysoce pevné konstrukční díly (výklenek/letecký prostor) |
3. Co je litina?
Litina je rodina slitin železa a uhlíku vyráběná litím roztaveného kovu do forem a ponecháním ztuhnout.
To, co odlišuje litiny od ocelí, je jejich relativní vysoký obsah uhlíku (obvykle >2.0 WT% c) a přítomnost grafitový uhlík v odlité mikrostruktuře.
Uhlík se běžně vyskytuje jako grafit (v několika morfologiích) nebo jako karbid železa (Cementit) v závislosti na chemii slitiny a podmínkách tuhnutí.
Tento grafit – a matrice, která jej obklopuje – řídí mechanické chování, obrobitelnost a aplikační prostor různých typů litiny.
Litiny jsou tažní koně těžkých, aplikace odolné proti opotřebení a citlivé na vibrace, protože je ekonomické odlévat do velkých nebo složitých tvarů, nabízí vynikající tlumení, a lze je upravit pomocí chemie a tepelného zpracování po lití (NAPŘ., východní temperování) na širokou škálu vlastností.
Klíčové funkce
- Morfologie grafitu řídí vlastnosti. Tvar, velikost a rozložení grafitu (vločka, sféroidní, zhutněné) dominuje tažnost v tahu, houževnatost, tuhost a obrobitelnost:
-
- Vločkovitý (šedá) grafit zajišťuje dobrou obrobitelnost a tlumení, ale nižší pevnost v tahu a vrubovou citlivost.
- Sféroidní (nodulární/duktilní) grafit poskytuje mnohem vyšší pevnost v tahu a tažnost.
- Zhutněný grafit (CGI) je střední – lepší pevnost a odolnost proti tepelné únavě než šedá litina při zachování dobrého tlumení.
- Vynikající tlumení vibrací. Grafitové noduly/vločky přerušují šíření elastických vln, proto jsou pro rámy obráběcích strojů preferovány litiny, bloky a skříně motoru, kde tlumení potlačuje hluk a vibrace.
- Dobrá pevnost v tlaku a odolnost proti opotřebení. Zejména v perlitických a bílých žehličkách; vhodné pro vysoce namáhaná ložiska, válečky a opotřebitelné díly.
- Poměrně křehký v tahu (Některé známky). Šedá litina je citlivá na vrub a vykazuje nízkou tažnost; tvárná litina výrazně zlepšuje houževnatost, ale stále se chová odlišně od oceli.
- Ekonomické pro velké/složité odlitky. Odlévání do písku a lití do skořepin jsou dobře zavedené; srážení, podávání a směrové tuhnutí se řídí standardními slévárenskými technikami.
- Široká designová obálka díky úpravě po tuhnutí. Prostřednictvím tepelných úprav (normalizace, žíhání, východní temperování) a zvržení (V, Cr, Mo),
litiny mohou být přizpůsobeny od tříd s velmi tvrdým opotřebením až po odolné konstrukční třídy (NAPŘ., ADI – temperovaná tvárná litina). - Dobrá tepelná stabilita v mnoha stupních. Některé litiny zachovávají rozměrovou stabilitu a pevnost při zvýšených teplotách lépe než slitiny hliníku.
Běžné litinové typy
Níže je praktický přehled hlavních litinových rodin, typické chemické trendy, mikrostruktura a reprezentativní vlastnosti / Aplikace.
| Typ | Typické složení (cca. WT%) | Klíčová vlastnost mikrostruktury | Reprezentativní mechanické chování | Typické aplikace |
| Šedá litina (GJL / Klasifikace podle ASTM A48) | C ~3,0–3,8; A ~1,5–3,0; Mn < 0,5; S & P ovládané | Grafitové vločky ve feritové/perlitové matrici | Pevnost v tahu široce ~150–350 MPa (se liší podle třídy); nízké prodloužení (<1–3%); vynikající tlumení; střední tvrdost | Bloky motoru, Brzdové bubny, Čerpadlo, strojové základny |
| Dukes (nodulární) železo (GJS / ASTM A536) | C ~3,2–3,8; A ~1,8–2,8; Mg ~0,03–0,06 (nodularizující), stopa Ce/RE | Kulovité grafitové noduly ve feritu/perlitu | Vysoká pevnost v tahu a tažnost; běžné známky jako 60–40–18 (60 Akce UTS ≈ 414 MPA, 40 ksi YS ≈ 276 MPA, 18% prodloužení) | Pouzdra na převodovky, klikové hřídele, konstrukční odlitky kritické z hlediska bezpečnosti |
| Komplikované grafitové železo (CGI) (GJV) | C ~3,2–3,6; A ~1,8–2,6; stopový Mg/RE | Kompaktní (červovitý) grafit — mezistupeň mezi vločkami a sféroidy | Lepší pevnost v tahu a odolnost proti tepelné únavě než šedá litina, s dobrým tlumením; UTS ve středním rozsahu | Bloky motoru nafty, komponenty výfuku, těžké bloky válců |
| Bílé železo | C ~2,6–3,6; Si nízko (<1.0); vysoké rychlosti chlazení | Cementit / ledeburit (karbid) — v podstatě žádný grafit | Velmi vysoká tvrdost (často HB několik stovek), vynikající odolnost proti abrazivnímu opotřebení; nízká houževnatost | Drtiče, Noste talíře, brokované vložky, prostředí se silným oděrem |
Kujné železo |
Zpočátku složení bílého železa; tepelně ošetřené | Odlito jako bílé železo žíhané k temperování uhlíku do nepravidelných agregátů (temperovací uhlík) | Kombinuje zlepšenou tažnost/houževnatost vs. šedé železo; Mírná síla | Malé odlitky vyžadující tažnost (armatury, závorky) |
| Austempered tarif železo (Adi) | Základna z tvárné litiny + řízené tepelné zpracování austemperováním | Sférický grafit v ausferitické matrici (bainitický ferit + stabilizovaný austenit) | Výjimečný poměr pevnosti k tažnosti: UTS od ~600 až >1000 MPA s užitečným prodloužením (3–10 % v závislosti na třídě); Vynikající odolnost proti únavě | Vysoce výkonné hnací ústrojí, Komponenty zavěšení, Těžké stroje |
| Legované litiny (NAPŘ., Ni-odolný, žehličky s vysokým obsahem Cr) | Báze s výrazným Ni, Cr, Mo přídavky | Matrice přizpůsobená teplu/korozi; grafit může být přítomen nebo potlačený | Speciální odolnost proti korozi/oxidaci, nebo pevnost při vysoké teplotě | Komponenty čerpadel pro korozivní kapaliny, tělesa ventilu, vysokoteplotní opotřebitelné díly |
4. Srovnání mechanických vlastností
Čísla jsou prezentována jako praktická, slévárenská úroveň Typické rozsahy (nezaručená minima/maxima) protože skutečné hodnoty silně závisí na přesné chemii, odlévací cesta, Velikost sekce, a tepelné zpracování.
Typické rozsahy mechanických vlastností — reprezentativní druhy litého hliníku vs. litina
| Materiál / Stupeň (typické označení) | Hustota (G · CM⁻³) | Youngův modul (GPA) | Pevnost v tahu, UTS (MPA) | Výnosová síla (MPA) | Prodloužení (A, %) | Tvrdost (Brinell, HB) | Typické aplikace |
| A356-T6 (Al-Si-Mg, tepelně zpracovaný litý hliník) | 2.68–2,72 | 68–72 | 200 - 320 | 150 - 260 | 5 - 12 | 60 - 110 | Konstrukční pouzdra, Hubs kol, přenosové pouzdra |
| A380 / ADC12 (společná rodina Al-Si pro tlakové lití, as-cast) | 2.70–2,78 | 68–72 | 160 - 280 | 100 - 220 | 1 - 6 | 70 - 130 | Tenkostěnná pouzdra, spotřební díly, konektory (zemřít) |
| Hypereutektický Al-Si (píst / slitiny s nízkou roztažností) | 2.70–2,78 | 68–72 | 150 - 260 | 100 - 220 | 1 - 6 | 80 - 140 | Písty, posuvné komponenty, díly s nízkou roztažností |
| Šedá litina (typická třída ASTM A48 30) | 6.9–7.3 | 100–140 | ≈207 (≈30 ksi) | - (žádný výrazný výnos) | <1 - 3 | 140 - 260 | Bloky motoru, rámečky strojů, Brzdové bubny |
| Šedá litina (Třída ASTM A48 40) | 6.9–7.3 | 100–140 | ≈276 (≈40 ksi) | - | <1 - 3 | 160 - 260 | Těžší pouzdra, Těla čerpadla |
| Dukes (nodulární) železo — 60–40–18 (ASTM A536) | 7.0–7.3 | 160–180 | ≈414 (60 KSI) | ≈276 (40 KSI) | ~ 18 | 160 - 260 | Pouzdra na převodovky, klikové komponenty, Strukturální odlitky |
| Komplikované grafitové železo (CGI) (Typický rozsah) | 7.0–7.3 | 140–170 | 350 - 500 | 200 - 380 | 2 - 8 | 180 - 300 | Bloky motoru nafty, komponenty výfuku (vysoká odolnost proti tepelné únavě) |
| Bílý / opotřebitelné železo s vysokým obsahem Cr (stupně opotřebení) | 7.0–7.3 | 160–200 | nízká pevnost v tahu / křehký | - | <1 - 2 | >300 - 700 | Drtiče, opotřebení vložek, tryskací komponenty |
5. Úvahy o tepelném a odlévacím procesu
Chování při tání a tuhnutí
- Bod tání / kapalný: slitiny hliníku se taví v ~ 550–650 ° C. rozsah (čistý hliník 660.3 ° C.).
Litina tuhne při vyšších teplotách (~1150–1250 °C v závislosti na složení) a tvoří grafit nebo cementit na základě složení a rychlosti ochlazování. - Tepelná vodivost: hliníkové slitiny obvykle vedou teplo výrazně lepší než litina (často 2–4× vyšší), který ovlivňuje chlazení formy, rychlost tuhnutí a chování při chladu.
- Tuhnutí smrštění: typické lineární smrštění pro hliníkové slitiny ~1.3–1,6 %; smrštění šedé litiny je menší (~0.5–1,0%), i když mikro- a makrosmrštění závisí na tloušťce řezu a posuvu.
Metody lití & typické použití
- Obsazení hliník: běžně produkoval zemřít (vysokotlaký), Trvalá forma, nízký tlak, a lití písku.
Tlakové lití poskytuje vynikající povrchovou úpravu a tenkostěnnou schopnost; pískové odlévací rukojeti velké, těžký, nebo složité díly s nižšími náklady na nástroje. - Litina: obvykle lití písku (zeleno-písek, Shell) a Ztracená pěna/Shell pro složité tvary.
Odlitky z tvárné litiny se běžně odlévají do písku. Litina dobře snáší velké profily a těžké odlitky.
Rozměrové tolerance & povrchová úprava
- Tlakově litý hliník: nejlepší rozměrová schopnost litých cest — typické tolerance v rozsahu ±0,1–0,5 mm pro mnoho rozměrů (záleží na velikosti), povrchová úprava Ra často 0.8–3,2 µm as-cast.
- Trvale tvarovaný hliník: tolerance ±0,25–1,0 mm, povrchová úprava lepší než lití do písku.
- Písková litina: hrubší tolerance, typicky ±0,5–3,0 mm v závislosti na velikosti a povrchové úpravě; povrchová úprava hrubší, Ra často 6–25 µm jako odlitek, pokud není opracován.
- Možnost tloušťky stěny: tlakově litý hliník může vytvářet tenké stěny (<2 mm) ekonomicky;
litina obvykle vyžaduje silnější části, aby se zabránilo defektům a aby se zajistilo smrštění, ačkoli moderní lisování může dosáhnout středně tenkých částí pro malé díly.
Obrobitelnost a sekundární operace
- Hliník stroje snadno při vyšších rychlostech a nižších silách; životnost nástrojů je dobrá; přídavky na obrábění jsou u tlakově litých dílů skromné.
- Litina obrábí jinak — šedá litina se relativně snadno obrábí díky grafitu, který působí jako lamač třísek a mazivo;
tvárná litina je tvrdší a vyžaduje jiné nástroje; řezání litiny často vede ke vzniku křehkých třísek a vyžaduje vhodné třídy nástrojů.
6. Odolnost proti korozi a provozní prostředí
- Obsazení hliníku: přirozeně odolné proti korozi díky stabilnímu oxidovému filmu; funguje dobře v atmosféře, mírně korozivní a mořské prostředí, pokud je zvolena vhodná slitina/povlak.
Eloxovací a lakovací systémy dále zlepšují odolnost a vzhled povrchu. - Litina: železný materiál náchylný ke korozi (oxidace) ve vlhkém prostředí; Vyžaduje ochranné povlaky (barvy, Posunutí), katodová ochrana nebo legování pro odolnost proti korozi.
V některých aplikacích (bloky motoru), litina funguje přijatelně díky ochraně před olejem a kontrolovanému prostředí. - Vysokoteplotní výkon: Litina (zejména šedé a tvárné) zachovává pevnost při zvýšených teplotách lépe než hliník.
Pevnost hliníku rychle klesá, když teplota stoupá nad ~150–200 °C, omezení jeho použití v horkých motorech nebo součástech vystavených výfuku, pokud nejsou použity speciální slitiny nebo chlazení.
7. Výhody litého hliníku vs. litiny
Výhody litého hliníku
- Úspora hmotnosti: Přibližně o 62,5 % lehčí při ekvivalentním objemu než litina – kritické při přepravě pro úsporu paliva.
- Vysoká tepelná vodivost: lepší rozptyl tepla (užitečné pro výměníky tepla, hlavy válců v automobilovém průmyslu po odpovídající konstrukci).
- Dobrá odolnost proti korozi as-cast; volitelně eloxovatelné pro zvýšenou ochranu a estetiku.
- Tenkostěnné a komplexní tenké funkce (Obzvláště lití) — umožňuje konsolidované díly a úsporu nákladů ve směru výroby.
- Příznivá recyklovatelnost a nižší náklady na dopravu související s hmotností.
Výhody litiny
- Vyšší tuhost a tlumení: vhodné pro konstrukce vyžadující tuhost a kontrolu vibrací (Základy obráběcích strojů, Čerpadlo).
- Vynikající odolnost proti opotřebení a tribologické vlastnosti: perlitická a bílá železa vynikají v abrazivním/opotřebitelném prostředí.
- Vyšší pevnost v tlaku a tepelná stabilita při zvýšených teplotách — používá se pro těžké bloky motorů, Vložky válce, a brzdové rotory.
- Obvykle nižší cena suroviny na kg a robustní chování při odlévání u velmi velkých sekcí.
8. Omezení litého hliníku vs. litiny
Omezení litého hliníku
- Nižší tuhost: vyžaduje větší průřezy nebo žebra k dosažení ekvivalentní tuhosti – může snížit některé výhody v oblasti hmotnosti.
- Nižší pevnost při vysokých teplotách: hliník ztrácí mez kluzu při zvýšených teplotách rychleji než železo.
- Menší odolnost proti opotřebení: obyčejný litý hliník je měkčí; vyžaduje povrchovou úpravu (Tvrdá eloxace, povlaky) pro povrchy kritické proti opotřebení.
- Poréznost a vady související s plynem: hliník je náchylný k plynové poréznosti a vadám smršťování, pokud není tavení a odlévání kontrolováno.
Litinová omezení
- Těžký: vyšší hustota zvyšuje hmotnost součásti – negativní pro aplikace citlivé na hmotnost.
- Chování křehké v tahu: šedá litina vykazuje nízkou tažnost v tahu a je náchylná ke křehkému lomu při nárazu; konstrukce musí brát v úvahu citlivost na zářez.
- Pokud není chráněn, koroduje: vyžaduje nátěry nebo řízení koroze.
- Nižší tepelná vodivost než Al (pomalejší odvod tepla); může vyžadovat úpravy konstrukce chlazení.
9. Litina vs litina: Porovnání rozdílů
| Atribut | Obsazení hliníku (NAPŘ., A356-T6, A380) | Litina (šedá, Dukes) | Praktická implikace |
| Hustota | ~2,6–2,8 g·cm⁻³ | ~6,8–7,3 g·cm⁻³ | Hliník je ~ 60–63 % lehčí – obrovská výhoda pro designy citlivé na hmotnost. |
| Modul pružnosti (E) | ≈ 69–72 GPa | ≈ 100–170 GPa | Železo je 1,5–2,5× tužší; hliník potřebuje více materiálu/žeber, aby odpovídal tuhosti. |
| Pevnost v tahu (typický) | A356-T6: ~200–320 MPa; A380: ~160–280 MPa | Šedá: ~150–300 MPa; Dukes: ~350–700 MPa | Tvárná litina předčí Al v pevnosti a tažnosti; některé slitiny Al dosahují pevnosti železa na nižším konci. |
| Výnosová síla | ~150–260 MPa (A356-T6) | Šedá: žádný jasný výnos; Dukes: ~200–300 MPa | Použijte tvárnou litinu, když je potřeba zřetelné chování při kluzu a vyšší statická pevnost. |
| Prodloužení (tažnost) | ~5–12 % (A356-T6) nebo 1–6 % (tlakově litý) | Šedá: <1–3%; Dukes: ~10–20 % | Tvárná litina a tepelně zpracovaný Al nabízí dobrou tažnost; šedá litina je křehká v tahu. |
| Tvrdost / nosit | HB ≈ 60–130 (závislý na slitině) | HB ≈ 140–260 (šedá); >300 (bílá/perlitická) | Železo, zejména perlitické/bílé třídy, nejlepší pro abrazivní opotřebení. Hliník vyžaduje kvůli opotřebení povlaky/vložky. |
| Tepelná vodivost | ~80–180 W·m⁻¹·K⁻¹ (závislý na slitině) | ~30–60 W·m⁻¹·K⁻¹ | Hliník preferovaný pro části odvádějící teplo (Teteře, pouzdra). |
| Tepelná stabilita / vysoká pevnost T | Síla rychle klesá nad ~150–200 °C | Lepší zachování pevnosti při vysokých teplotách | Pro zatížení při zvýšených teplotách použijte železo. |
| Tlumení / vibrace | Mírný | Vynikající (Obzvláště šedé železo) | Pro rámy strojů preferováno železo, základny a součásti, kde záleží na tlumení vibrací. |
| Castiability / tenkostěnná schopnost | Vynikající (zemřít; Tenké stěny <2 mm možné) | Omezené — lepší pro tlustší části | Hliník umožňuje konsolidaci, lehké tenkostěnné díly; žehlit lépe pro těžké úseky. |
Povrchová úprava & tolerance (as-cast) |
Odlitek pod tlakem: jemné zakončení, těsné tolerance | Odlévání do písku: drsnější, širší tolerance | Tlakové lití snižuje následné obrábění; písková litina často vyžaduje více obrábění. |
| Machinability | Snadný, vysoké rychlosti odstraňování; nízké opotřebení nástroje | Šedá litina dobře obrábí (grafit napomáhá tvorbě třísek); tvárná litina tvrdší na nástroje | Hliník zkracuje doby obráběcích cyklů; železo může vyžadovat tvrdší nástroje, ale šedé litiny řežou čistě. |
| Odolnost proti korozi | Dobrý (ochranný oxid); dále vylepšené eloxováním/povlaky | Špatný ve vlhkém/chloridovém prostředí bez ochrany | Hliník často potřebuje menší ochranu proti korozi; železo musí být natřeno/pokoveno nebo legováno. |
| Recyclabality | Vynikající; přetavovací energie nižší na kg než primární | Vynikající; vysoce recyklovatelné | Oba mají vysokou hodnotu šrotu; hliníkové úspory energie na kg velké vs. primární produkce. |
| Typické úvahy o nákladech | Vyšší $/kg, ale nižší hmotnost může snížit náklady na systém; tlakové lití nástroje vysoké | Nižší $/kg; pískové lití nástroje nízké pro malé objemy | Vyberte na základě hmotnosti součásti, objem a požadovaná úprava. |
| Typické aplikace | Automobilové pouzdra, Teteře, lehké strukturální části | Bloky motoru, strojové základny, Noste díly, těžké skříně | Přizpůsobte materiál funkčním prioritám – hmotnost versus tuhost/opotřebení. |
Pokyny pro výběr (praktická pravidla)
- Vyberte litý hliník, když: redukce hmoty, tepelný rozptyl, odolnost proti korozi a konsolidace tenkostěnných prvků jsou primárními hnacími silami (NAPŘ., součásti karoserie automobilů, Teteře, lehká pouzdra).
Pro velké objemy a tenkostěnné používejte hliníkový tlakový odlitek, díly bohaté na funkce; použijte A356-T6, když je požadován vyšší konstrukční výkon a následné tepelné zpracování. - Vyberte litinu, když: ztuhlost, tlumení, odolnost proti opotřebení nebo zvýšené provozní teploty jsou prvořadé (NAPŘ., Základy obráběcích strojů, Komponenty brzd, těžká pouzdra, abrazivní otěrové vložky).
Vyberte tvárnou litinu pro konstrukční díly, které vyžadují houževnatost a určitou tažnost v tahu.
Při tlumení a obrobitelnosti použijte šedou litinu (pro těžké obráběcí operace) jsou důležité a tažnost v tahu je méně kritická. - Při pochybnostech, vyhodnotit kompromisy na úrovni systému: těžší železný díl může být levnější na kg, ale zvyšuje následné náklady (spotřeba paliva, zacházení, instalace);
naopak, hliník může snížit hmotnost systému, ale může vyžadovat větší sekce nebo vložky k dosažení cílů tuhosti/životnosti opotřebení – provozujte hmotnost na úrovni dílů, tuhost a srovnání nákladů.
10. Závěr
Litý hliník vs litina jsou doplňkové materiály, každý vyniká ve scénářích, kde jejich jedinečné vlastnosti odpovídají požadavkům aplikace.
Lehkost dominuje hliníkové odlitky, vysoce výkonná odvětví (automobilová EV, kosmonautika, spotřební elektronika) díky poměru pevnosti a hmotnosti, tepelná vodivost, a komplexní slévatelnost. </rozpětí>
Litina zůstává nenahraditelná v těžkých provozech, nákladově citlivé aplikace (strojní stroje, stavební trubky, tradiční motory) díky své odolnosti proti opotřebení, Tlumení vibrací, a nízké náklady.</rozpětí>
Časté časté
O kolik lehčí je hliníkový litý díl než stejný objemový litinový díl?
Typické hustoty: hliník ~2,7 g/cm³ vs. litina ~7,2 g/cm³. Pro stejný objem složek, hliník je o 62.5% zapalovač (TJ., hliníková hmota stejného objemu = 37.5% litinové hmoty).
Může hliník nahradit litinu v motorových blocích?
Hliník je široce používán pro moderní bloky motorů a hlavy válců, aby se snížila hmotnost.
Výměna železa vyžaduje pečlivý návrh na tuhost, Tepelná roztažení, strategie vložek válců (NAPŘ., lité vložky, železné rukávy) a pozornost na únavu a opotřebení.
Pro aplikace s vysokým zatížením nebo vysokou teplotou, mohou být preferovány litina nebo speciální hliníkové slitiny/provedení.
Což je levnější: litý hliník nebo litina?
Na a za kilogram základ, železo bývá levnější; na a na díl odpověď závisí na objemu, nástroje (formy pro tlakové lití jsou drahé), doba obrábění, a systémové náklady na hmotnost (NAPŘ., spotřeba paliva ve vozidlech).
Pro vysoké objemy, tlakově litý hliník může být ekonomický i přes vyšší cenu materiálu.
Který materiál lépe odolává opotřebení?
Litina (zejména perlitické nebo bílé železo) obecně vykazuje lepší odolnost proti opotřebení ve srovnání s litým hliníkem.
Hliník může být povrchově upraven nebo potažen pro aplikace s opotřebením, ale jen zřídka odpovídá tvrzenému železu bez přidaných procesů.
Litá hliníková rez?
Hliník nerezaví jako železo; vytváří vrstvu oxidu, která jej chrání před další korozí. Za určitých podmínek (expozice chloridu, Galvanická vazba) hliník může korodovat a může vyžadovat nátěry nebo katodovou ochranu.
