Nodularni (žilavi) lijev

Nodularni lijev dobiva se dodavanjem magnezija u rastaljeno lijevano željezo, koje sadrži relativno visoki sadržaj ugljika. Magnezij uzrokuje kristalizaciju grafita u obliku kuglica.

Nekoliko koraka je potrebno da se proizvede ovaj lijev:
Desumporizacija - Sumpor uzrokuje rast grafita u listićima. Željezo s malom količinom sumpora se dobiva taljenjem u pećima.
Nodulizacija - Magnezij koji se dodaje odstranjuje sumpor, kisik i uzrokuje rast kuglastih grafita.
Zasip od specijalnog sirovog željeza tali se u elektropeći, a taljevina se obrađuje elementima globulatorima koji pomažu izlučivanje grafita u obliku kuglica.

Taljevina se zatim ulijeva u pješčane kalupe.Ovaj je postupak složeniji i skuplji nego za ostale ljevove.Sadrži veći postotak ugljika i silicija

                                   3,2...3.8 %C

                                   2.4...2,8 %Si

Da se ne pojave antiglobulatori ( smetaju izlučivanje grafita u obliku kuglica, a to su Al, As, Bi, Cd, Pb, Sb, Sn, Ti, Zn) stupanj zasićenja mora biti Sz > 1,  pa je ovaj lijev nadeutektičkog sastava.

Mikrostruktura nodularnog lijeva:

• feritna  ( mala čvrstoća, veća istezljivost )
•  perlitna ( veća čvrstoća, manja istezljivost )
• austenitna  
• feritno-perlitna 

Perlitni nodularni lijev
Pretežno perlitna struktura postiže se sadržajem ugljika i silicija. Ako se zahtjeva potpuno perlitna struktura, to se može postići toplinskom obradbom ili legiranjem.

Mangan je prikladan za stabilizaciju perlita, pa je npr. Za potpuno perlitnu strukturu potreban je sadržaj oko 1,5% Mn.

Austenitni nodularni lijev 
Ako se legira kromom ili niklom može se postići austenitna struktura nodularnog lijeva. Najveći broj austenitnih lijevova sadrži krom, pa te kvalitete nodularnog lijeva obično sadrže malo karbida. Kako je osnovna metalna masa austenitna, ovi se materijali razmjerno lako strojno obrađuju.

Uspoređujući sa sivim lijevom, nodularni lijev ima visoku čvrstoću, savitljivost i žilavost. Savitljivost i čvrstoća je veća nego kod kovkastog lijeva, ali zbog visokog sadržaja silicija žilavost je niža. Tipična mikrostruktura nodularnog lijeva s feritnom matricom prikazana je na slici

Toplinska obrada nodularnog lijeva:

a)      Žarenje za redukciju napetosti

-kod ove toplinske obradbe odljevci se zagrijavaju do temperature između 550 i 600°C i drže se 2 – 4h. Nakon toga odljevci se hlade u peći. Žarenjem za redukciju napetosti reducira se 80 - 90% napetosti.

b)      Grafitizacijsko žarenje za postizanje feritne strukture

-ovim žarenjem postiže se feritna struktura – snizuje se vlačna čvrstoća Rm, a poboljšava OOČ i snizuje se otpornost na trošenje.

c)      Normalizacija

Normalizacijom odljevka postiže se:
-rast granice razvlačenja Rp0,2 za oko 40% 
-rast otpornosti na trošenje

      d) Poboljšanje nodularnog lijeva
Postiže se: 

• visoka otpornost na trošenje
• visoka tvrdoća
• visoka čvrstoća i granica razvlačenja
• povišena žilavost

       e)  Površinsko kaljenje
-koristi se kada se zahtjeva tvrda i na trošenje otporna površina i žilava jezgra. Površinsko kaljenje se izvodi pri temperaturama od 950 - 1100°C, a gasi se u vodi ili ulju.

Svojstva nodularnog lijeva:

• ima bolja svojstva od SL-a , ali slabija od ČL-a
• može se zavarivati
• visoka dinamička izdržljivost i vlačna čvrstoća
• dobro se obrađuje odvajanjem čestica
• visok modul elastičnosti