Hustota litiny: kg/m3 a g/cm3. Měrná hustota litiny SCh15 a VCh40, kapalné a kujné pevné látky, DM3 a ChKh1, ChKh16 a SCh18

Použití litiny, i přes její relativní křehkost, je opodstatněné hlavně u dílů a součástí, které nepodléhají stálému téměř meznímu zatížení. Především výrobci uměleckých kovaných výrobků obrátili svou pozornost k litině. Jedním z ukazatelů kvality litiny je její hustota.

Co to ovlivňuje?

Hustota litiny ovlivňuje její následující vlastnosti: tvrdost, elektrickou a tepelnou vodivost a odolnost proti korozi. Je to dáno distribucí více než desítky značek litinových slitin. Množství uhlíku ve slitině se železem, takže přestává být považováno za ocel a je klasifikováno jako litina, je 2,14 % hmotnosti (97,86 % nebo méně je čisté železo podle jednoduché logiky).

Kromě uhlí však litina obsahuje další přísady, které zvyšují její odolnost proti korozi. Přesnou hodnotu hustoty lze použít k identifikaci typu litiny: bílá, šedá, vysokopevnostní, polokompozitní a kujná – každá má svůj vlastní rozsah hodnot. Hustota (měrná hmotnost) se převádí na gramy na krychlový centimetr, kilogramy na krychlový. decimetr, tuny na metr krychlový.

Požadované hodnoty hustoty ovlivňují, jaký typ a rozmanitost litiny bude odléván v každém konkrétním případě.

Jaké jsou sazby pro různé druhy?

Hustota litiny SCh15 je 7 g/cm3 (7 kg/dm3, nebo 7 t/m3, 7000 kg/m3). SCh20 má hustotu 7,1 t/m3, SCh25 – 7.2, SCh30 – 7,3. Se zvyšující se teplotou vlivem tepelné roztažnosti litiny její hustota klesá, i když ne o mnoho – pouze o setiny hodnoty platné pro pokojovou teplotu. V době, kdy se roztavená litina (kromě kujné) stane tekutou, může její hustota klesnout například ze 7,1 na 7 kg/dm3. Snížení hustoty litiny je regulováno koeficientem tepelné roztažnosti, který platí pro každý druh litinového výrobku.

Hustoty jiných, běžnějších jakostí složení litiny: např. VCh35, VCh40 – 7,2 kg/dm3, kujná KCh – 7 kg/dm3. Hustota každé konkrétní litiny, ať už je to ЧХ1 nebo ЧХ16, ДМ3 nebo СЧ18, se přepočítá především sečtením složek pro specifické nečistoty a hlavního obsahu železa. Například hustota stejného železa je 7874 kg/m3, hustota uhlí je 1280-1500 kg/m3.

Čím více železa a méně uhlíku ve vzorku litiny, tím vyšší je hustota konečné slitiny. Uhlí po přeměně na bezvodou látku má výrazně nižší hustotu než železo. Čím více přísad, jejichž měrná hmotnost je větší než hustota čistého železa, tím těžší je každý metr krychlový ztuhlé (po přetavení) litiny. Výpočet hustoty se provádí numericky na základě hustotních indikátorů nečistot přidaných do konkrétní třídy slitiny litiny.

To se provádí v laboratořích. Poté, po pečlivém dodržení technologie a dávkování na závodě, provede stejná laboratoř zkušební vážení decimetru krychlového na vysoce přesných elektronických nebo mechanických vahách. Chcete-li si sami vypočítat hustotu litiny, musíte znát nejen hmotnostní rozložení jejích složek, ale také formu uhlíku, který se do železa přidává – běžné uhlí (práškový) uhlík, grafit atd., s přesností na konkrétní druh uhlí.

Hustota bílé litiny je vyšší než hustota šedé litiny. Litina s bílým srdcem je také těžší než litina s černým srdcem. Konkrétní modifikace (typy a odrůdy) druhu materiálu zvaného litina jsou určeny jeho vlastnostmi. „Jádro“ (zde máme na mysli jakési jádro, vrstvu ve středu kulaté nebo čtvercové válcované tyče, lišící se koncentrací uhlí v litinové slitině) má měrnou hmotnost ve smyslu např. lineárního metru tyče o průřezu 10*10 mm, ale její hustota je proměnná: je nižší u litiny s černým srdcem a vyšší u litiny s bílým srdcem.

Například litina s bílým srdcem může mít hustotu ve středu tyče 7,3 m3 a blíže k okrajům se snižuje na řekněme 7,1 kg/dm3. Tento přepočet se také provádí v laboratořích; Běžný uživatel může využít tzv. kalkulačku konstrukční slitiny.

Aplikace litiny s přihlédnutím k hustotě

Vysokopevnostní litinová slitina se používá pro ozubená kola, hřídele, úderníky a další součásti ve strojírenství. Hlavní vlastností vysoké frekvence, považovaná za její výhodu, je odolnost proti nárazu. HF obsahuje síru a fosfor v téměř stopovém množství, což zabraňuje jeho prasknutí např. při prvním úderu perlíkem nebo kladivem na testované prase nebo přířez. Výroba jakýchkoliv litinových slitin je z hlediska energetických nákladů výrazně levnější než výroba ocelí, a to z důvodu větší žáruvzdornosti ocelí ve srovnání s prvními.

Z temperované litiny se vyrábějí mříže a zábradlí, jejichž vzhled vypovídá vnějšímu pozorovateli o dobrém blahu zákazníka. Vše výše uvedené neznamená, že kujné a vysoce pevné litinové slitiny 100% nahradí nejodolnější třídy oceli. Faktem je, že když je mechanismus extrémně kritický z hlediska téměř limitního zatížení, rám (lože) například soustruhu je vytavený z vysokofrekvenční oceli a hnací ozubená kola a hřídele jsou vyrobeny z oceli s vysokou tvrdostí a pružností, nikoli z litiny.