Litina

Litinové materiály jsou známé svou vysokou pevností, odolností proti opotřebení a výbornou zpracovatelností odléváním. Litina se hojně využívá v průmyslové výrobě, stavebnictví i dopravním sektoru. Jedná se o slitinu železa s uhlíkem a dalšími prvky, která má široké spektrum variant podle konkrétního použití.

Co je litina?

Litina je slitina železa (Fe) a uhlíku (C), přičemž obsah uhlíku je obvykle mezi 2,1 až 4 %. Díky vyššímu obsahu uhlíku se odlišuje od oceli a získává lepší odlévací vlastnosti, ale je křehčí. Litina často obsahuje i další legující prvky, jako je křemík (Si), mangan (Mn), fosfor (P) a síra (S), které ovlivňují její vlastnosti.

Litina se vyznačuje výbornou odolností proti tlaku, vysokou tvrdostí a dobrými tlumicími vlastnostmi, což ji činí vhodnou pro konstrukční prvky a součásti strojů.

Chemické složení litiny

✔ Železo (Fe) – základní kovová složka.
✔ Uhlík (C) – zvyšuje tvrdost a odlévací schopnosti.
✔ Křemík (Si) – podporuje tvorbu grafitu a zlepšuje litinovou strukturu.
✔ Mangan (Mn) – zlepšuje pevnost a tvrdost.
✔ Fosfor (P) a síra (S) – mohou zvyšovat křehkost litiny.

Složení litiny se liší podle typu a požadavků na mechanické vlastnosti.

Fyzikální vlastnosti litiny

✔ Vysoká pevnost v tlaku – ideální pro těžké konstrukce.
✔ Dobrá odolnost proti opotřebení – využívá se v ložiscích a brzdových kotoučích.
✔ Výborné tlumicí schopnosti – vhodná pro základy strojů a obráběcí stroje.
✔ Křehkost – vyšší obsah uhlíku znamená nižší tažnost a odolnost vůči rázu.
✔ Snadná obrobitelnost – závisí na konkrétním typu litiny.

Litina má hustotu přibližně 7,1 g/cm³ a teplotu tání mezi 1 150–1 300 °C.

Výroba litiny

Litina se vyrábí tavením železné rudy v pecích a odléváním do forem. Proces zahrnuje:

1. Tavení železa a příměsí – v kupolových nebo elektrických pecích.
2. Úpravu chemického složení – přidáním uhlíku a dalších prvků.
3. Odlévání do forem – vytvoření finálních výrobků nebo polotovarů.
4. Další zpracování – obrábění, tepelná úprava nebo povrchové úpravy.

Moderní technologie umožňují přesné řízení složení a struktury litiny, což vede ke vzniku specializovaných druhů litiny s vylepšenými vlastnostmi.

Druhy litiny a jejich využití

Existuje několik hlavních druhů litiny, které se liší svými mechanickými vlastnostmi a použitím:

Šedá litina

✔ Obsahuje grafit ve formě vloček, což jí dává dobré kluzné vlastnosti.
✔ Má výbornou tlumicí schopnost, využívá se na základy strojů, motorové bloky, brzdové kotouče.
✔ Není vhodná pro dynamické zatížení, protože je křehká.

Tvárná litina

✔ Obsahuje grafit v kulovité formě, což zvyšuje pevnost a houževnatost.
✔ Využití: ozubená kola, potrubí, automobilové součástky.
✔ Má lepší mechanické vlastnosti než šedá litina.

Temperovaná litina

✔ Vzniká žíháním bílé litiny, čímž se zvýší její tvárnost.
✔ Používá se na kleště, spojky, konzoly a odlitky, které musí být pevné, ale méně křehké.

Bílá litina

✔ Obsahuje uhlík v cementitové formě, což jí dává vysokou tvrdost.
✔ Je extrémně odolná proti opotřebení, ale křehká.
✔ Používá se na tvrdé povrchy válců, drtiče a čerpadla.

Legovaná litina

✔ Obsahuje prvky jako chrom, nikl nebo molybden, které zvyšují pevnost a odolnost proti korozi.
✔ Používá se v agresivním prostředí, například v chemickém průmyslu nebo u vysokoteplotních zařízení.

Využití litiny v průmyslu

✔ Strojírenství – výroba strojních loží, ozubených kol, těles čerpadel.
✔ Automobilový průmysl – motorové bloky, brzdové kotouče, výfukové potrubí.
✔ Stavebnictví – kanalizační roury, zábradlí, litinové mosty.
✔ Doprava – kolejnice, součásti lokomotiv, brzdy.
✔ Energetika – parní kotle, turbínové skříně, potrubí pro chemické provozy.

Díky své univerzálnosti je litina nepostradatelným materiálem v mnoha odvětvích.

Výhody a nevýhody litiny oproti jiným materiálům

Litina je levnější než ocel a bronz, ale její křehkost může být nevýhodou v dynamicky namáhaných konstrukcích.

Závěr

Litina je pevný, odolný a snadno odlévatelný materiál, který se využívá v mnoha průmyslových odvětvích. Je ideální pro výrobu součástí s vysokou odolností proti tlaku a opotřebení, ale kvůli své křehkosti není vhodná pro dynamicky namáhané aplikace.

Navzdory konkurenci moderních materiálů zůstává litina nenahraditelná díky své ekonomičnosti a vynikajícím mechanickým vlastnostem.