Lito železo je zlitina železa in ogljika z vsebnostjo ogljika nad 2,11 % (na splošno 2.5-4%). To je večkomponentna zlitina z železom, ogljikom in silicijem kot glavnimi komponentami in vsebuje več nečistoč, kot so mangan, žveplo in fosfor, kot ogljikovo jeklo. Včasih je za izboljšanje mehanskih lastnosti ali fizikalnih in kemijskih lastnosti litega železa mogoče dodati določeno količino legirnih elementov, da dobimo legirano lito železo.
Razvrstitev litega železa:
I. Glede na različne oblike ogljika v litem železu lahko lito železo razdelimo na
1. Ogljik iz belega litega železa, razen majhne količine, raztopljene v feritu, preostali del ogljika obstaja v obliki cementita v litem železu, njegov zlom pa je srebrno bel, zato se imenuje bela litina. Trenutno se bela litina uporablja predvsem kot surovina za proizvodnjo jekla in surovca za proizvodnjo tempranega litega železa.
2. Ogljik sive litine obstaja v litem železu v obliki kosmičastega grafita v vsej ali večini litega železa, njegov prelom pa je temno siv, zato se imenuje siva litina.
3. Del ogljika v luknjičasti litini obstaja v obliki grafita, podobno sivi litini; drugi del obstaja v obliki prostega cementita, podobnega belemu litemu železu. V prelomu so črne in bele luknjice, zato se imenuje luknjičasta litina. Tudi ta vrsta litega železa je zelo trda in krhka, zato se v industriji redko uporablja.
2. Glede na različne oblike grafita v litem železu lahko lito železo razdelimo na
1. Siva litina Grafit v litini obstaja v kosmičih.
2. Temprana litina Grafit v litem železu obstaja v grozdih. Pridobiva se z dolgotrajnim žarjenjem bele litine določene sestave pri visoki temperaturi. Njene mehanske lastnosti (zlasti žilavost in plastičnost) so višje kot pri sivi litini, zato jo običajno imenujemo temprana litina.
3. Nodularna litina Grafit v litem železu obstaja v sferični obliki. Pridobiva se po obdelavi sferoidizacije pred vlivanjem staljenega železa. Ta vrsta litine nima samo višjih mehanskih lastnosti kot siva litina in temprana litina, njen proizvodni proces pa je enostavnejši od temprane litine, temveč jo je mogoče še izboljšati s toplotno obdelavo. Zato postaja njegova uporaba v proizvodnji vedno bolj obsežna.
Uporaba različnih litin Bela litina
Ogljik v beli litini obstaja v celoti v obliki infiltriranega ogljika (Fe3c), zato je prelom svetlo bel. Zato se imenuje bela litina. Zaradi prisotnosti velike količine trdega in krhkega Fe3c ima bela litina visoko trdoto, visoko krhkost in je težko obdelana. Zato se redko uporablja neposredno v industrijskih aplikacijah in se uporablja le za nekaj delov, ki zahtevajo odpornost proti obrabi in niso izpostavljeni udarcem, kot so matrice za vlečenje žice, železne krogle za kroglične mline itd. Večina se jih uporablja kot gredice za proizvodnjo jekla in tempranega litega železa.
Siva litina
Večina ali ves ogljik v litem železu obstaja v obliki prostega grafita v kosmičih. Zlom je siv. Ima dobro zmogljivost litja, dobro obdelovalnost pri rezanju, proti trenju, dobro odpornost proti obrabi, njegove talilne sestavine pa so preproste, poceni in se pogosto uporabljajo pri izdelavi kompleksnih ulitkov in delov, odpornih proti obrabi. Siva litina je glede na strukturo matrice razdeljena v tri kategorije: siva litina na osnovi ferita, siva litina na osnovi perlita in ferita in siva litina na osnovi perlita. Ker je v sivi litini grafit v obliki kosmičev, grafit pa je komponenta z nizko gostoto, nizko trdnostjo, nizko trdoto ter plastičnostjo in žilavostjo, ki se približuje ničli. Njegov obstoj je podoben velikemu številu majhnih vrzeli v jekleni matrici, ki zmanjšujejo nosilno površino in povečujejo izvor razpok. Zato ima siva litina nizko trdnost in slabo žilavost in je ni mogoče obdelati s pritiskom. Da bi izboljšali njegovo delovanje, se staljenemu železu pred vlivanjem doda določena količina ferosilicija, silicijevega kalcija in drugih cepil, da se prečisti perlitna matrika.
Temprana litina
Kladivo iz litega železa je izdelano iz zlitine železa in ogljika z nizko vsebnostjo ogljika in silicija v surovce iz bele litine, nato pa je izpostavljeno dolgotrajnemu visokotemperaturnemu žarjenju, da se cementit razgradi v kosmičast grafit. Kovano železo je grafitizirana bela litina. Temprana litina je razdeljena v dve kategoriji glede na različne mikrostrukture po toplotni obdelavi; ena je temprana litina blackheart in temprana litina perlita. Struktura tempranega litega železa Blackheart je v glavnem feritna (F) matrica + flokulentni grafit; Struktura perlitne temprane litine je v glavnem perlitna (P) matrica + flokulentni grafit. Druga je bela temprana litina. Struktura bele temprane litine je določena z velikostjo preseka. Majhen prečni prerez temelji na feritu, površina velikega prečnega prereza pa je ferit, jedro pa je perlit in žarilni ogljik. Grafit postane fin in enakomerno porazdeljen. Lito železo, ki je bilo podvrženo tej obdelavi cepljenja, se imenuje cepljeno lito železo.
Nodularna litina
Pred vlivanjem staljenega železa (duktilnega železa) dodamo določeno količino sferoidizirajočega sredstva (običajno uporabljeni so ferosilicij, magnezij itd.), da sferoidiziramo grafit v litem železu. Ker ogljik (grafit) obstaja v litoželezni matrici v sferični obliki, je njegov rezalni učinek na matrico izboljšan, natezna trdnost, meja tečenja, plastičnost in udarna žilavost nodularne litine pa se močno izboljšajo. Ima tudi prednosti, kot so odpornost proti obrabi, blaženje udarcev, dobra zmogljivost postopka in nizki stroški. Zdaj je v veliki meri nadomestil temprano lito železo in nekatere dele iz litega jekla in kovanega jekla, kot so ročične gredi, ojnice, valji, zadnje osi avtomobilov itd.
