#01 Zlievanie - úvod

Zlievanie | Kvalita a upotrebiteľnosť výsledného produktu, v našom prípade odliatku, je ovplyvnená radom faktorov počnúc od samotnej formy cez správnosť technológie až po zlievarenské vlastnosti kovov či zliatin.

Zlievarenskými vlastnosťami kovov a zliatin definujeme ich vhodnosť k tvarovaniu odlievaním.

Sem patria:

TAVITEĽNOSŤ – schopnosť kovov a ich zliatin predchádzať zo skupenstva tuhého do kvapalného
TEKUTOSŤ – vlastnosť, ktorá umožňuje vyplnenie formy kovom alebo zliatinou
ZABIEHAVOSŤ – schopnosť kovu alebo zliatiny vypĺňať formu
ZMRAŠŤOVANIE – sú objemové zmeny tekutej a tuhej fázy pri poklese teploty a pri fázových premenách
SŤAHOVANIE – je schopnosť tuhnutia kovu alebo zliatiny, pri ktorej dochádza k jej zmenšeniu
ODMEŠOVANIE – je oddeľovanie jednotlivých zložiek zliatiny pri tuhnutí
POHLCOVANIE PLYNOV – je vlastnosť, pri ktorej obsah plynov má významný vplyv pri tavení, odlievaní a tuhnutí materiálov odliatkov

Teplotou topenia je teplota likvidus tj. teplota, pri ktorej prechádza kov alebo zliatina do tekutého skupenstva.

Tepelná kapacita sústavy je množstvo tepla potrebné k ohriatiu sústavy ( látky ) o 1 K prípadne o 1 °C.

Latentné teplo topenia je množstvo tepla, ktoré je treba dodať látke vyhriatej na teplotu topenia, aby sa jej stav zmenil z tuhého na kvapalný.

Súčasné trendy výroby odliatkov smerujú k výrobe súčiastok so zvýšenou presnosťou, kvalitnejším povrchom, homogénnou štruktúrou, a tým aj rovnomerným mechanickým vlastnostiam pri minimálnej energetickej náročnosti ich výroby.

Kľúčovým faktorom je samozrejme aj voľba vhodného materiálu.

Spomedzi veľkého množstva zliatin vhodných na odlievanie (Zliatiny hliníka, horčíka, olova, medi, cínu a mnohých ďalších kovov) majú v strojárskej praxi výsadné postavenie ocele na odliatky, ktoré je možné podľa normy STN 42 1261 rozdeliť do troch skupín, a to:

uhlíkové ocele na odliatky, ktoré obsahujú 0,1 - 0,6% C. Uhlík zvyšuje medzu klzu, pevnosť v ťahu a tvrdosť. Vyššie percento uhlíka zhoršuje zvariteľnosť a zlepšuje zlievárenské vlastnosti. Mechanické vlastnosti odliatkov z ocelí sú menej závislé od rýchlosti ochladzovania ako liatiny.
nízkolegované a strednelegované ocele na odliatky, v ktorých súčet obsahu legujúcich prvkov nepresahuje 5% pre nízkolegované a 10% pre stredne legované ocele. Sú legované Mn, Si, Cr, Ni, Cu, prípadne Mo.
vysokolegované ocele na odliatky, v ktorých súčet obsahu legujúcich prvkov presahuje 10%. Patria sem ocele legované Cr, Mn a ocele Cr-Ni a Cr-Ni-Mo. Vzhľadom na vyšší obsah legujúcich prvkov sú tieto ocele odolné proti korózii, žiarupevné a žiaruvzdorné, odolné kyselinám a oteru.

Ocele na odliatky majú niektoré špecifické vlastnosti. Z dôvodu, že odliatky získavajú svoj konečný tvar vo forme, ich mechanické vlastnosti závisia od chemického zloženia, tepelného spracovania, liacej teploty a hrúbky steny, teda od rýchlosti ochladzovania vo forme. Ocele na odliatky sa tavia vždy upokojené (dezoxidované), pričom podľa skúseností je pri odlievaní do surových foriem potrebné oceľ dezoxidovať nielen mangánom a kremíkom, ale aj hliníkom. Najdôležitejším prvkom v nelegovaných oceliach na odliatky je uhlík, ktorého obsah v podstatnej miere určuje základné mechanické vlastnosti. Z výrobných dôvodov sa u týchto ocelí pohybuje obsah mangánu od 0,40 do 0,80 % a obsah kremíka od 0,20 do 0,50 %.

Nevýhodou liatych ocelí je, že sa pri tuhnutí výrazne zmrašťujú a najmä zliatinové ocele sú náchylné na vznik vnútorných napätí a trhlín.