Stop żelaza i węgla z niewielkimi domieszkami innych pierwiastków zwany żeliwem jest znany ludzkości od ponad 2500 lat. Łatwość produkcji, niski koszt w porównaniu z innymi metalami i dobre właściwości fizyczne od dawna utrzymują żeliwo w czołówce metalurgii. Wytworzono z niego szeroką gamę towarów i maszyn o różnym przeznaczeniu, od towarów konsumpcyjnych po wielotonowe pomniki i części do maszyn.
W ostatnich dziesięcioleciach coraz bardziej zaawansowane, nowoczesne materiały zastępują żeliwo, ale z dnia na dzień nie będzie można porzucić żeliwa - przejście na nowe materiały i technologie jest zbyt kosztowne. Surówka przez długi czas pozostanie jednym z głównych rodzajów wyrobów metalurgicznych. Oto mały wybór faktów na temat tego stopu:
1. Odpowiadając na pytanie „Co to jest stop żelazo-węgiel?” trzeba nie mówić od razu „żeliwo”, ale wyjaśnić, jaka jest zawartość węgla w tym stopie. Ponieważ stal jest również stopem żelaza z węglem, zawiera po prostu mniej węgla. Żeliwo zawiera od 2,14% węgla.
2. W praktyce raczej trudno jest określić, czy produkt jest wykonany z żeliwa, czy ze stali. Żeliwo jest trochę lżejsze, ale do porównania wagi musisz mieć podobny przedmiot. Generalnie żeliwo ma słabszy magnetyzm niż stal, ale istnieje wiele gatunków stali o właściwościach magnetycznych żeliwa. Pewnym sposobem jest zdobycie trocin lub wiórów. Żelazne trociny brudzą ręce, a wióry rozpadają się prawie w pył.
3. Samo rosyjskie słowo „chugun” oddaje chińskie pochodzenie metalu - składa się z dźwięków związanych z hieroglifami „biznes” i „nalać”.
4. Chińczycy otrzymali pierwsze żeliwo mniej więcej w VI wieku pne. mi. Kilka wieków później produkcję żeliwa opanowali starożytni hutnicy. W Europie i Rosji już w średniowieczu nauczyli się pracować z żeliwem.
5. Chiny bardzo dobrze opanowały technologię odlewania żeliwa i wyprodukowały z tego materiału szeroką gamę produktów, od guzików po duże rzeźby. Wiele domów miało cienkościenne żeliwne patelnie do woka, które mogły mieć nawet metr średnicy.
6. Do czasu upowszechnienia się żeliwa ludzie wiedzieli już, jak pracować z innymi metalami, ale żeliwo było tańsze i mocniejsze niż miedź czy brąz i szybko zyskało popularność.
7. Żeliwo było szeroko stosowane w artylerii. W średniowieczu odlewano z niego zarówno lufy, jak i kule armatnie. Co więcej, nawet pojawienie się żeliwnych rdzeni, które miały dużą gęstość, a tym samym wagę w porównaniu do kamiennych, było już rewolucją, pozwalającą na zmniejszenie masy, długości lufy i kalibru dział. Dopiero w połowie XIX wieku rozpoczęło się przejście z armat żeliwnych na stalowe.
8. W zależności od zawartości węgla, właściwości fizycznych i celów produkcyjnych wyróżnia się 5 rodzajów żeliwa: surówkę wysokowytrzymałą, ciągliwą, szarą i białą.
9. W Rosji po raz pierwszy do wytopu surówki wykorzystano gaz ziemny.
10. Czytając książki o czasach przedrewolucyjnych i początku XX wieku, nie należy się mylić: „żeliwo” to żeliwny garnek, a „żeliwo” to kolej. Szyny wykonano z żelaza zaraz po wynalezieniu procesu puddingu na początku XIX wieku, a 150 lat później żelazo nazwano kosztownym żeliwem.
11. Proces wytopu surówki rozpoczyna się od usunięcia zanieczyszczeń z rudy, a kończy wchłonięciem węgla przez żelazo. To prawda, to wyjaśnienie jest zbyt uproszczone - wiązania węgla z żelazem w żeliwie zasadniczo różnią się od wiązań zanieczyszczeń mechanicznych, a tym bardziej tlenu z żelazem w rudy. Sam proces odbywa się w wielkich piecach.
12. Żeliwne naczynia kuchenne są praktycznie wieczne. Patelnie i patelnie żeliwne mogą służyć rodzinom przez pokolenia. Ponadto na starym żeliwie tworzy się naturalna nieprzywierająca powłoka w wyniku wnikania tłuszczu do mikroporów na powierzchni naczynia lub żeliwa. To prawda, że dotyczy to tylko starych próbek - współcześni producenci żeliwnych naczyń nakładają na nie sztuczne powłoki, które mają zupełnie inne właściwości i zamykają pory z cząstek tłuszczu.
13. Każdy wykwalifikowany kucharz używa głównie żeliwnych przyborów kuchennych.
14. Wały korbowe samochodowych silników wysokoprężnych są wykonane z żeliwa. Ten metal jest również używany w klockach hamulcowych i blokach silnika.
15. Żeliwo jest szeroko stosowane w inżynierii mechanicznej. Wszystkie masywne części maszyn, takie jak podstawy, łoża czy duże tuleje zostały wykonane z żeliwa.
16. Walce do walcarek hutniczych wykonane są z żeliwa.
17. W hydraulice, zaopatrzeniu w wodę, ogrzewaniu i kanalizacji, żeliwo jest obecnie aktywnie zastępowane nowoczesnymi materiałami, ale stary materiał jest nadal poszukiwany.
18. Większość dekoracji na wałach, niektóre artystycznie wykonane bramy i ogrodzenia oraz niektóre pomniki w Petersburgu są odlewane z żeliwa.
19. W Petersburgu jest kilka mostów wykonanych z elementów żeliwnych. Pomimo kruchości materiału, sprytny projekt inżynieryjny pozwolił mostom stać przez 200 lat. A pierwszy żeliwny most został zbudowany w 1777 roku w Wielkiej Brytanii.
20. W 2017 r. Na całym świecie wytopiono 1,2 miliarda ton surówki. Prawie 60% światowej surówki pochodzi z Chin. Rosyjscy metalurdzy są na czwartym miejscu - 51,6 mln ton - za wyjątkiem Chin, Japonii i Indii.
