Lito železo je zlitina iz železovega ogljika z vsebnostjo ogljika, večjo od 2,11% (na splošno 2. 5-4%). To je zlitina z več elementom z železom, ogljikom in silikonom kot glavne sestavine in vsebuje več nečistoč, kot so mangan, žveplo in fosfor kot ogljikovo jeklo. Včasih lahko za izboljšanje mehanskih lastnosti ali fizikalnih in kemijskih lastnosti litega železa dodamo določeno količino legiranih elementov za pridobitev zlitine iz litega železa.
Glede na različne oblike grafita v litem železu lahko lito železo razdelimo na naslednje vrste:
1. sivo lito železo
Grafit v litem železu obstaja v kosmičih.
2. Maleble litega železa
Grafit v litem železu obstaja v flokulah. Dobimo ga z žarjenjem določene količine belega litega železa pri visoki temperaturi za dolgo časa. Njegove mehanske lastnosti (zlasti žilavost in plastičnost) so višje od lastnosti sivega litega železa, zato ga običajno imenujemo koperna litega železa.
3. Duktilno lito železo
Grafit v litem železu obstaja v sferični obliki. Dobimo ga po zdravljenju s sferoidizacijo, preden nalije staljeno železo. Ta vrsta litega železa ima ne le večje mehanske lastnosti kot sivo litoželevno in kopljivo lito železo, ampak ima tudi preprostejši proizvodni postopek kot kopljivo lito železo, njene mehanske lastnosti pa je mogoče še izboljšati s toplotno obdelavo, tako da njegova uporaba v proizvodnji postaja vse bolj obsežna.
Vpliv grafitne naftne koks na različne vrste litega železa je mogoče analizirati iz naslednjih vidikov:
1. Vpliv na sivo lito železo:
Grafit v sivem litem železu je v obliki kosmičev. Moč, plastičnost in žilavost grafita Flake so skoraj nič. Prisotnost grafita je enakovredna prisotnosti lukenj in mikrokratov. Ne samo uničuje kontinuiteto matrice in zmanjšuje učinkovito območje sile matrice, ampak tudi tvori koncentracijo napetosti na vrhu grafitne luske, zaradi česar material tvori krhki zlom. Zato sta natezna trdnost in plastičnost sivega litega železa nizka, toda tlačna trdnost, trdota in odpornost na obrabo so v glavnem odvisni od matrice. Prisotnost grafita nanje malo vpliva. Stiskana trdnost sivega litega železa je na splošno 3-4 kratka natezna trdnost.
2. Vpliv na duktilno železo:
Grafit v duktilnem železu je sferičen, ki ima malo rezalnega učinka na kovinsko matrico, zaradi česar je matrika bolj neprekinjena, pojav koncentracije napetosti, ki ga povzroča raztezanje, pa se znatno zmanjša, s čimer se poveča hitrost uporabe matrične trdnosti s 30%~ 50%sivega litega železa na 70%~ 90%. Zaradi tega je natezna trdnost, plastičnost, žilavost in utrujenost duktilnega železa ne le višja kot drugi likalni likalniki, ampak tudi primerljivi z lito jeklo z ustreznimi konstrukcijami.
3. Vpliv na vermikularno lito železo:
Grafit v vermikularnem litem železu je v obliki črvov. Ta oblika grafita ima manj rezalnega učinka na kovinsko matrico kot grafit Flake, vendar večji od sferoidnega grafita. Mehanske lastnosti vermikularnega litega železa so med sivim litostjo in duktilno litoželenjem. Ima dobro moč in žilavost, hkrati pa ohranja dobre zmogljivosti vlivanja in absorpcijske zmogljivosti sivega litega železa.
4. Kemični nadzor sestave:
Graphite Petroleum Coke se uporablja kot karburator, njegova vsebnost dušika pa pomembno vpliva na delovanje litega železa. Za vsako 10PM povečanje vsebnosti dušika lahko moč sivega litega železa poveča za 5 do 7MPA, trdoto pa se lahko poveča za 3 do 4HBW. Prava količina dušika lahko skrajša dolžino grafitnih kosmičev, poveča stopnjo upogibanja, pasivira konce, zmanjša razmerje stranic, stabilizira biser matrice, izpopolni strukturo zrnja in izboljša natezno trdnost in trdoto litinga. Ko pa vsebnost dušika v litem železu presega kritično točko (na splošno velja za približno 140ppm), bodo v vlivanju nastale dušikove pore.
5. Vpliv na morfologijo grafit:
Uporaba grafitne naftne koks lahko vpliva na morfologijo grafita v litem železu in tako vpliva na delovanje litega železa. Na primer, ustrezna količina dušika lahko spodbudi sferoidizacijo grafita, zmanjša hitrost lezenja in poveča nagnjenost ulitkov, da tvorijo krčenje votlin in krčenje.
Če povzamemo, se vpliv grafitnega naftnega koksa na različne vrste litega železa odraža predvsem pri spremembi grafitne morfologije, nadzoru kemijske sestave in končnih mehanskih lastnosti litega železa. Različne vrste litega železa imajo različno občutljivost vsebnosti elementov v grafitni naftni koks, zato je v dejanski proizvodnji treba izbrati ustrezen grafitni naftni koks glede na posebno vrsto litega železa in zahteve glede zmogljivosti.
