Odlewy staliwne

Staliwo jest wykorzystywane do produkcji części różnorodnego przeznaczenia. To odporny i plastyczny materiał, który cechuje szerokie zastosowanie, szczególnie w przypadku części maszyn i urządzeń pracujących w trudnych warunkach. Staliwo to stop żelaza z węglem, w którym zawartość węgla wynosi nie więcej niż 2%, nie poddany obróbce plastycznej. Staliwo jest solidnym materiałem, który wykazuje zwiększoną odporność i szerokie zastosowanie.

Właściwości mechaniczne staliwa są znacznie lepsze od właściwości żeliwa, gdyż jest ono plastycznie dobrze obrabialne, a odmiany o zawartości węgla poniżej 0,25% są dodatkowo dobrze spawalne. Poniżej opiszemy rodzaje staliwa, proces ich produkcji, a także ich właściwości i zastosowanie.

Rodzaje staliwa do produkcji różnego rodzaju części

W odlewaniu staliwa stosowane są dwa rodzaje staliwa: stopowe i niestopowe. Staliwo stopowe wykorzystuje się do wytwarzania konstrukcji, a staliwo niestopowe do produkcji odlewów do pracy pod ciśnieniem.

Staliwo niestopowe to zwykłe staliwo węglowe l staliwo do ulepszania cieplnego i przesycania. Staliwo stopowe to materiał o podwyższonej wytrzymałości i zwiększonej odporności na ścieranie.

Odmiany staliw stosowanych w odlewnictwie

Staliwa węglowe – oprócz żelaza zawierają tylko i wyłącznie pierwiastki z przerobu hutniczego: węgiel, mangan, krzem, fosfor i małe ilości siarki. Rozróżniamy staliwo węglowe zwykłej jakości (oznaczone jako LI, np. LI400, LI500) oraz wyższej jakości (oznaczone jako LII, np. LII400, LII500).

Staliwa żaroodporne, żarowytrzymałe i odporne na działanie wysokich temperatur – należą do staliw stopowych, zawierają dodatkowe celowo wprowadzone składniki: chrom, molibden, nikiel, wolfram i wanad; Staliwa odporne na działanie wysokich temperatur oznaczone są jako LH (np. LH18S2).

Staliwa konstrukcyjne niskostopowe – szeroko stosowane do produkcji części maszyn narażonych na działanie czynników atmosferycznych oraz mechanicznych (np. mosty, maszty, wagony kolejowe). W niektórych branżach odlew staliwny konstrukcyjny stanowi dużą konkurencję dla konstrukcji stalowych spawanych.

Staliwa wysokomanganowe odporne na udarność (Hadfielda) – mają dużą zawartość manganu (do 12%), należą do gatunków trudnościeralnych, o utrudnionej obrabialności. Staliwo Hadfielda ma wyjątkową cechę - samoistnie umacnia się w trakcie pracy i staje się coraz wytrzymalsze, jednocześnie tracąc swoje właściwości magnetyczne. Odlewy staliwne wykonane z niego idealnie nadają się na elementy maszyn narażone na ścieranie i urazy mechaniczne przy wysokich dynamicznych naciskach powierzchniowych.

Odlewy staliwne i ich zastosowanie w produkcji części różnorodnego przeznaczenia

Odlewanie staliwa znalazło swoje zastosowanie w wielu branżach przemysłu i produkcji. Elementy w postaci odlewów ze staliwa stosuje się tam, gdzie zawodzą odlewy z żeliwa szarego i tam, gdzie żeliwo sferoidalne ma zbyt małą wytrzymałość. Odlew staliwny występuje jako: odlewy do kruszarek szczękowych, stożkowych, młotkowych i udarowych oraz odlewy zębów i ogniw gąsienic do koparek i ładowarek. Ponadto odlewy ze staliwa często zastępują odlewy żeliwne przy produkcji części do młynów stosowanych w przeróbce rud metali, węgla kamiennego i brunatnego, czy surowców mineralnych.

Odlewy staliwne i żeliwne można spotkać także w akcesoriach posadzkowych dla górnictwa, czy częściach do ciężkich maszyn roboczych i wozów dostawczych. Ponadto ze staliwa tworzy się odlewy płyt anodowych i kokili. Ze względu na właściwości materiału, odlewy ze staliwa wykorzystywane są w motoryzacji oraz branży wydobywczej, gdzie często zastępują odlewy stalowe.

Do najpopularniejszych rodzajów produktów wykorzystywanych w technice i produkowanych przez odlewanie ze staliwa należą: korpusy, tuleje, czopuchy, piasty, rolki, ruszty, włazy, bębny, stopki, łożyska oczkowe, detale artystyczne. Duże odlewy staliwne i żeliwne są wykorzystywane w przemyśle wydobywczym, elektrycznym, wodnym, stoczniowym, wiatrowym.

Właściwości odlewów staliwnych

Staliwa cieszą się dużą popularnością ze względu na właściwości plastyczne materiału. Odlewy staliwne są podatne na kształtowanie, można wytworzyć z nich skomplikowane kształty według niestandardowych potrzeb klientów. Dodatkowo, staliwa to materiały o zwiększonej odporności na wszelkie uszkodzenia, ścieranie, korozję, czy działanie środków chemicznych.

Do ich zalet zalicza się także: skrawalność, spawalność i ł podatność na obróbkę cieplno-chemiczną. Staliwo jest też tańsze w porównaniu do innych metali, dzięki czemu koszty produkcji dużej ilości części są zdecydowanie mniejsze.

Odlewy z żeliwa a odlewy staliwne

Odlewy z żeliwa często są stosowane z odlewami staliwnymi. Różnicą pomiędzy elementami jest przede wszystkim skład materiałów. W żeliwie znajduje się około 2% więcej węgla. Zwykle części żeliwne produkowane są z żeliwa szarego, stopowego i żeliwa sferoidalnego. Odlewy z żeliwa znajdują zastosowanie w podobnych branżach jak materiały ze staliwa, jednak żeliwo jest nieco trudniejsze w obróbce plastycznej.

Wytwarzanie odlewów staliwnych

Odlewy staliwne w przemyśle produkowane są za pomocą większości standardowych metod odlewniczych. Odlewnia może wykonywać odlewy staliwne w sposób ręczny lub maszynowy. Najczęściej odlewy ze staliwa wykonuje się metodą odlewania piaskowego - skrzynkową lub bezskrzynkową. Poza tym stosowane jest odlewanie skorupowe i odśrodkowe oraz metodą wosku traconego. Odlewnie przyspieszają proces wykonywania odlewów staliwnych przez zastosowanie pieców indukcyjnych oraz mieszarek mas, oczyszczarek śrutowych oraz zalewarek zimnych lub gorących.

Aby odlewy staliwne cechowały się wytrzymałością i odpornością na czynniki zewnętrzne, poddaje się je obróbce cieplnej co ułatwia zmianę właściwości staliwa.

Dodatkowo przy produkcji odlewów staliwnych stosowane są różne procesy obróbki: śrutowanie, piaskowanie, obróbka cieplna, lakierowanie, itp. W niektórych przypadkach odlewy staliwne poddawane są kontroli w laboratorium. Badania laboratoryjne wykonanych odlewów obejmują: badania metalograficzne, sprawdzające strukturę produktu, kontrolujące właściwości mechaniczne, wytrzymałościowe i plastyczne odlewu oraz wystawianie atestów do wykonanych odlewów staliwnych.

Etapy procesu odlewniczego

Odlewy staliwne produkowane są na ogół w następujących krokach: 

• przygotowanie materiałów formierskich, 

• wykonanie formy odlewniczej i rdzeni odlewniczych, 

• roztopienie i przygotowanie ciekłego metalu,

• wypełnienie staliwem formy,

• zakrzepnięcie staliwa,

• usunięcie odlewu z formy,

• oczyszczenie jego powierzchni (piaskowanie, śrutowanie),

• usunięcie naddatków technologicznych (wlewów, nadlewów, przelewów)

• poddanie odlewów obróbce cieplnej oraz innym zabiegom wykańczającym

Podsumowanie

Staliwo to materiał często wykorzystywany do produkcji różnego rodzaju części i elementów konstrukcyjnych, które znajdują zastosowanie w wielu branżach. Właściwości staliwa umożliwiają stworzenie wytrzymałych, solidnych i odpornych na działanie czynników zewnętrznych produktów, które wykorzystuje się w wielu dziedzinach. Przymierzając się do zamówienia odlewów staliwnych, należy wybrać producentów, którzy oferują dodatkowo badania kontrolne wytwarzanych produktów.

Zapraszamy do skorzystania z naszych usług wykonywania odlewów staliwnych

Przed Partnerami serwisu Metaltop.pl odlewy staliwne jak i odlewy żeliwne nie mają żadnych tajemnic, wykonasz z nimi nawet najbardziej niestandardowe zlecenia. Zamówisz odlewy staliwne według szczegółowego projektu, a dodatkowo zlecisz ich obróbkę cieplną i mechaniczną, aby nadać finalnym wyrobom pożądany kształt i właściwości. Nowocześnie wyposażone parki maszynowe naszych Partnerów pozwalają na produkcję odlewów w ilościach jednostkowych, seryjnych i masowych.