Λευκός χυτοσίδηρος: Ακριβώς όπως η ζάχαρη που βάζουμε στο τσάι, ο άνθρακας διαλύεται εντελώς στον υγρό σίδηρο. Εάν αυτός ο άνθρακας που είναι διαλυμένος στο υγρό δεν μπορεί να διαχωριστεί από τον υγρό σίδηρο ενώ ο χυτοσίδηρος στερεοποιείται, αλλά παραμένει πλήρως διαλυμένος στη δομή, ονομάζουμε τη δομή που προκύπτει λευκό χυτοσίδηρο. Ο λευκός χυτοσίδηρος, ο οποίος έχει μια πολύ εύθραυστη δομή, ονομάζεται λευκός χυτοσίδηρος επειδή παρουσιάζει ένα φωτεινό, λευκό χρώμα όταν σπάσει.
Γκρίζος χυτοσίδηρος: Ενώ ο υγρός χυτοσίδηρος στερεοποιείται, ο άνθρακας που είναι διαλυμένος στο υγρό μέταλλο, όπως η ζάχαρη στο τσάι, μπορεί να εμφανιστεί ως ξεχωριστή φάση κατά τη στερεοποίηση. Όταν εξετάζουμε μια τέτοια δομή στο μικροσκόπιο, βλέπουμε ότι ο άνθρακας έχει αποσυντεθεί σε μια ξεχωριστή δομή ορατή με γυμνό μάτι, με τη μορφή γραφίτη. Αυτό το είδος χυτοσιδήρου ονομάζουμε γκρίζο χυτοσίδηρο, γιατί όταν αυτή η δομή, στην οποία ο άνθρακας εμφανίζεται σε ελάσματα, δηλαδή σε στρώματα, σπάσει, προκύπτει ένα θαμπό και γκρι χρώμα.
Χυτοσίδηρος: Οι λευκοί χυτοσίδηροι που αναφέραμε παραπάνω εμφανίζονται σε συνθήκες γρήγορης ψύξης, ενώ οι γκρι χυτοσίδηροι εμφανίζονται σε σχετικά πιο αργές συνθήκες ψύξης. Εάν ο ρυθμός ψύξης του χυμένου τμήματος συμπίπτει με ένα εύρος όπου συμβαίνει η μετάβαση από το λευκό στο γκρι, είναι δυνατόν να δούμε ότι οι γκρίζες και οι λευκές δομές εμφανίζονται μαζί. Αυτά τα μαντέμια τα λέμε στίγματα γιατί όταν σπάμε ένα τέτοιο κομμάτι εμφανίζονται γκρίζες νησίδες σε λευκό φόντο.
Χυτοσίδηρος: Αυτός ο τύπος χυτοσίδηρου στην πραγματικότητα στερεοποιείται ως λευκός χυτοσίδηρος. Με άλλα λόγια, διασφαλίζεται η στερεοποίηση του χυτοσιδήρου έτσι ώστε ο άνθρακας να παραμένει πλήρως διαλυμένος στη δομή. Στη συνέχεια, ο στερεοποιημένος λευκός χυτοσίδηρος υποβάλλεται σε θερμική επεξεργασία έτσι ώστε ο άνθρακας που είναι διαλυμένος στη δομή να διαχωριστεί από τη δομή. Μετά από αυτή τη θερμική επεξεργασία, βλέπουμε ότι ο άνθρακας αναδύεται ως σφαίρες ακανόνιστου σχήματος, συγκεντρωμένες.
Εκτός από αυτήν την ταξινόμηση, εάν ο άνθρακας ήταν σε θέση να διαχωριστεί από τη δομή ως αποτέλεσμα στερεοποίησης (όπως στους γκρίζους χυτοσίδηρους), μπορούμε να κάνουμε μια άλλη ταξινόμηση εξετάζοντας τις τυπικές ιδιότητες του γραφίτη που προκύπτει:
Χυτοσίδηρος γκρίζος (φυλλωτός γραφίτης): Εάν ο άνθρακας έχει στερεοποιηθεί δημιουργώντας μια πολυεπίπεδη δομή γραφίτη όπως τα φύλλα λάχανου, αναφερόμαστε σε τέτοιους χυτοσίδηρους ως χυτοσίδηρους γκρίζου ή ελασματοποιημένου γραφίτη. Μπορούμε να στερεοποιήσουμε αυτή τη δομή, η οποία εμφανίζεται σε κράματα όπου το οξυγόνο και το θείο είναι σχετικά υψηλά, χωρίς να παρουσιάζουμε μεγάλη τάση συρρίκνωσης λόγω της υψηλής θερμικής αγωγιμότητας.
Σφαιρικός χυτοσίδηρος γραφίτη: Όπως υποδηλώνει το όνομα, βλέπουμε ότι σε αυτή τη δομή, ο άνθρακας εμφανίζεται ως σφαιρικές σφαίρες γραφίτη. Προκειμένου ο γραφίτης να αποσυντεθεί σε μια σφαιρική δομή και όχι σε μια ελασματική δομή, το οξυγόνο και το θείο στο υγρό πρέπει να μειωθούν κάτω από ένα ορισμένο επίπεδο. Γι' αυτό, όταν παράγουμε χυτοσίδηρο σφαιροειδούς γραφίτη, επεξεργαζόμαστε το υγρό μέταλλο με μαγνήσιο, το οποίο μπορεί να αντιδράσει πολύ γρήγορα με το οξυγόνο και το θείο και στη συνέχεια το ρίχνουμε σε καλούπια.
Σιδηροειδής χυτοσίδηρος γραφίτη: Εάν η επεξεργασία μαγνησίου που εφαρμόζεται κατά την παραγωγή χυτοσιδήρου σφαιροειδούς γραφίτη είναι ανεπαρκής και ο γραφίτης δεν μπορεί να σφαιροειδοποιηθεί πλήρως, αυτή η δομή γραφίτη, που ονομάζουμε σιδερένια (ή συμπαγή), μπορεί να εμφανιστεί. Ο κατακόρυφος γραφίτης, ο οποίος είναι μια μεταβατική μορφή μεταξύ ελασματοειδούς και σφαιροειδούς γραφίτη, όχι μόνο παρέχει στον χυτοσίδηρο τις υψηλές μηχανικές ιδιότητες του σφαιροειδούς γραφίτη, αλλά και μειώνει την τάση συρρίκνωσης χάρη στην υψηλή θερμική αγωγιμότητά του. Αυτή η κατασκευή, που θεωρείται λάθος στην παραγωγή χυτοσιδήρου σφαιροειδούς γραφίτη, χυτεύεται σκόπιμα από πολλά χυτήρια λόγω των πλεονεκτημάτων που αναφέρθηκαν παραπάνω.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-29-2023