Zastosowanie żeliwa w motoryzacji

Żeliwo jest tworzywem o wielu zastosowaniach w różnych gałęziach przemysłu i dziedzinach życia. Wykonuje się z niego zarówno komponenty maszyn, jak i grzejniki czy części samochodowe. Żeliwne odlewy są przede wszystkim bardzo wytrzymałe i odporne na uszkodzenia. Mają jednak także długą listę innych zalet, które omówimy dokładniej w dalszej części tekstu. Sprawdźmy zatem, czym dokładnie jest to tworzywo, czym się charakteryzuje i jakie jest zastosowanie żeliwa w motoryzacji.

Czym jest żeliwo?

Żeliwo powstaje ze stopu żelaza z węglem, a także takimi pierwiastkami jak fosfor, krzem, mangan i siarka. W odróżnieniu od stali, która także powstaje z połączenia tych samych pierwiastków, w składzie żeliwa znajdziemy większe stężenie węgla – aż do 6%. Proces powstawania żeliwa odbywa się w specjalnych piecach, tzw. żeliwiakach. Wychodzącemu z nich materiałowi odlewniczemu można nadać dowolną, nawet najbardziej skomplikowaną formę. Odlewy są następnie szlifowane, poddawane obróbce i sezonowaniu przez kilka miesięcy. Dzięki temu nie występuje ryzyko późniejszych odkształceń. Żeliwo możemy podzielić na białe (kiedy węgiel przybiera postać kruchego cementytu), szare (węgiel występuje w formie grafitu), a także połowiczne i stopowe.

Najważniejsze zalety żeliwa

Do najważniejszych zalet żeliwa zaliczają się:

• wysoka odporność na ścieranie i uszkodzenia mechaniczne;
• duża wytrzymałość i trwałość;
• łatwość odlewania skomplikowanych form;
• stosunkowo niski koszt wytwarzania odlewów;
• wysoka skuteczność w tłumieniu różnego rodzaju drgań.

Zastosowanie żeliwa w pojazdach samochodowych

Dzięki swojej trwałości żeliwo znalazło zastosowanie w wielu różnych branżach. Cechuje się ponadprzeciętną wytrzymałością, a także zwiększoną odpornością na korozję oraz na ścieranie. Wszelkim odlanym z żeliwa przedmiotom nie są w stanie zaszkodzić nawet najbardziej ekstremalne warunki atmosferyczne, a dodatkowo doskonale tłumi drgania. Właśnie te cechy żeliwa sprawiają, że jest ono idealnym materiałem do wykorzystania w przemyśle motoryzacyjnym. Zastosowanie żeliwa w samochodzie ma miejsce przede wszystkim podczas produkcji tak istotnych elementów jak:

• silnik;
• klocki hamulcowe;
• wałki rozrządu;
• wały korbowe.

Silnik elektryczny: żeliwny czy aluminiowy?

Jeśli zadajemy sobie pytanie, czy lepszy jest silnik elektryczny żeliwny, czy aluminiowy, sprawdźmy w pierwszej kolejności, jakie są wady i zalety drugiego z nich. Niewątpliwymi atutami aluminiowego silnika są jego lekkość, wysoka wydajność rozpraszania ciepła, dobra przewodność cieplna, plastyczność i możliwość odlewania, niski poziom hałasu i dobra stabilność ruchu. Wadą jest natomiast wysoka cena. Jeśli chodzi o żeliwo na silnik, jego zalety to wysoka odporność na ciśnienie zewnętrzne, trwały, wytrzymały i odporny materiał oraz znacznie niższa cena. Silnik żeliwny może być zainstalowany w miejscach o dużej sile napędowej i niekorzystnym środowisku. Do wad można z kolei zaliczyć wyższą wagę, słabszą przewodność cieplną czy mniejszą plastyczność.

W silnikach o wysokości wału powyżej 315 raczej nie stosuje się żadnych aluminiowych powłok ze względu na ich słabszą wytrzymałość mechaniczną. Zastosowanie żeliwa w samochodzie ma miejsce, gdy wysokość wału silnika wynosi od około 80 do 225. Wówczas silniki mogą mieć zarówno żeliwne, jak i aluminiowe powłoki. Te dwa rodzaje materiałów nie powinny mieć większego wpływu na ogólną wydajność silnika.

Żeliwo do silników oraz innych produktów

Żeliwo, czyli stop odlewniczy, którego głównymi składnikami są żelazo i węgiel, stosuje się nie tylko w przemyśle motoryzacyjnym, ale także podczas wykonywania odlewów – w tym elementów instalacji wodno-kanalizacyjnej czy akcesoriów gospodarstwa domowego. Są to na przykład patelnie i brytfanny, wanny, części armatury czy grzejniki. Z żeliwa tworzy się też solidne pręty – w tym kwadratowe – oraz płaskowniki.

Żeliwne odlewy są przede wszystkim trwałe, solidne, łatwe w produkcji i niedrogie. Można z nich wykonać części zamienne do samochodów oraz różnego rodzaju maszyn. Dzięki taki cechom jak wysoka plastyczność, możliwości modyfikacji i duża wytrzymałość żeliwa produkt końcowy można w łatwy sposób dobrać do własnych indywidualnych potrzeb.