Γραφίτης
Ο γραφίτης είναι καθαρός άνθρακας σε μια μαλακή, στρωματώδη μορφή. Στον χυτοσίδηρο ο πλεονάζων άνθρακας αποβάλλεται κατά την πήξη ως γραφίτης – η μορφή αυτών των αποβολών (ελάσματα, σφαίρες, σκουλήκια) καθορίζει αν ο χυτοσίδηρος είναι ψαθυρός ή σκληρός.
Τι είναι ο γραφίτης
Ο γραφίτης είναι η καθαρή, μαλακή μορφή του άνθρακα – τον ξέρεις από το μολύβι. Αποτελείται από στρώματα που γλιστρούν εύκολα το ένα πάνω στο άλλο, γι' αυτό είναι μαλακός και σκούρος.
Ο γραφίτης στον χυτοσίδηρο
Στον χυτοσίδηρο η περιεκτικότητα άνθρακα είναι πάνω από 2 %. Ο πλεονάζων άνθρακας, που δεν χωράει στο πλέγμα του σιδήρου, αποβάλλεται κατά την πήξη ως γραφίτης. Το πώς αναπτύσσεται αυτός ο γραφίτης τα καθορίζει όλα: ως λεπτά ελάσματα (φαιοί χυτοσίδηροι GJL), ως σφαίρες (σφαιροειδής χυτοσίδηρος GJS) ή ως σκουλήκια (συμπαγής γραφίτης GJV).
Γιατί η μορφή είναι τόσο σημαντική
Τα ελάσματα δρουν σαν αμέτρητες μικροσκοπικές εγκοπές – κάνουν το υλικό ψαθυρό. Οι σφαίρες αντίθετα δεν είναι εγκοπές, το υλικό γίνεται σκληρό και μορφοποιήσιμο. Η μορφή του γραφίτη είναι λοιπόν η πραγματική διαφορά μεταξύ ψαθυρού φαιού χυτοσίδηρου και σκληρού σφαιροειδούς χυτοσίδηρου.
Κατά τη συγκόλληση
Στο τόξο ο γραφίτης λιώνει, και όπου η μάζα κρυώσει γρήγορα μετά, αντί για γραφίτη σχηματίζεται σκληρό καρβίδιο του σιδήρου – ψαθυρός μαρτενσίτης και λεδεβουρίτης στη ζώνη θερμικής επιρροής. Γι' αυτό ο χυτοσίδηρος πρέπει να κρυώνει αργά, ώστε να μπορεί να σχηματιστεί ξανά γραφίτης.