Lito železo je trše od čistega železa zaradi več ključnih dejavnikov, povezanih z njegovo sestavo in mikrostrukturo. Tukaj je podrobna razlaga:
Vsebnost ogljika:
Čisto železo ima relativno nizko trdoto in je relativno mehko. Ko pa železu dodamo ogljik v obliki litega železa, se trdota zlitine poveča. Vsebnost ogljika v litem železu se običajno giblje od 2 % do 4,5 %, kar pomembno vpliva na njegove mehanske lastnosti.
Mikrostruktura:
Za mikrostrukturo litega železa je značilna prisotnost grafita (oblike ogljika) znotraj železove matrice. Odvisno od pogojev obdelave in legirnih elementov je lahko grafit prisoten v različnih oblikah, kot so kosmiči, nodularni ali vermikularni.
Prisotnost grafita v litem železu vpliva na njegovo trdoto in odpornost proti obrabi. Zlasti nodularna litina (znana tudi kot sferoidna grafitna litina) ima mikrostrukturo, kjer je grafit prisoten v sferični obliki, kar vodi do izboljšanih mehanskih lastnosti, kot sta večja natezna trdnost in trdota v primerjavi z drugimi oblikami litega železa.
Legirni elementi:
Lito železo pogosto vsebuje druge legirne elemente, kot so silicij, mangan, žveplo in fosfor. Ti elementi lahko vplivajo na mikrostrukturo in lastnosti litega železa.
Na primer, silicij je običajen legirni element v litem železu, ki lahko poveča njegovo trdoto in odpornost proti koroziji. Mangan lahko tudi izboljša trdoto in odpornost proti obrabi litega železa s tvorbo trdih spojin z žveplom in fosforjem.
Pogoji obdelave:
Pogoji obdelave med proizvodnjo litega železa lahko vplivajo tudi na njegovo trdoto. Na primer, hitrost ohlajanja med strjevanjem lahko vpliva na mikrostrukturo in s tem na trdoto litega železa.
Hitro ohlajanje lahko povzroči nastanek drobnejše mikrostrukture z manjšimi delci grafita, kar lahko poveča trdoto litega železa.
Če povzamemo, je lito železo trše od čistega železa zaradi višje vsebnosti ogljika, prisotnosti grafita v mikrostrukturi, dodajanja legirnih elementov in pogojev obdelave med proizvodnjo. Ti dejavniki skupaj dajejo litemu železu edinstveno kombinacijo trdote, odpornosti proti obrabi in drugih mehanskih lastnosti.