• معرفی چدن

 با توجه به مصرف بالای آلیاژ های آهنی در صنعت کشور در این مقاله به بررسی و معرفی چدن و انواع آن می پردازیم.چدن ها به دلیل درصد بالای آهن در ترکیب شیمیایی خود در دسته آلیاژ های آهنی قرار می گیرند. چدن آلیاژی از آهن و کربن با میزان کربن بین 2 تا 4 درصد و سیلیسیم بین 1 تا 3 درصد است.
اغلب، چدن‌ها سخت و شکننده هستند و ریخته‌گری آن‌ها در مقایسه با آلیاژهای فولادی آسان است. چدن درواقع همان آهن خام تولید شده در کوره بلند به هنگام ذوب کردن سنگ‌آهن می باشد. چدن ها تحت تاثیر نوع سرد شدن و عناصر آلیاژی مورد استفاده در هنگام تولید به انواع مختلف دسته بندی می شوند. در ادامه به بررسی و معرفی چدن های مختلف و کاربرد آنها می پردازیم.

• انواع چدن

با افزایش میزان کربن (بالای 2%) در آلیاژهای آهنی وارد محدوده ی چدن ها می شویم که در نمودار زیر مشخص می باشد. افزایش میزان کربن باعث رسوب آن در ساختار شده که به آن گرافیت گفته میشود که عاملی جهت دسته بندی انواع چدن ها می باشد. همچنین رنگ سطح مقطع چدن هنگام شکست به صورت خاکستری و یا سفید می باشد که عامل دوم جهت دسته بندی چدن هاست. بر همین اساس به معرفی چدن ها و نحوه ی کاربرد و علت نام گذاری آنها می پردازیم.

ترکیب شیمیایی انواع چدن در جدول زیر قید شده است.

• چدن خاکستری

 

یکی از پرکاربردترین آلیاژها در خانواده چدن ها، چدن خاکستری است که علت نام گذاری آن رنگ سطح مقطع آن در هنگام شکست می باشد. شکل گرافیت در ساختار این دسته از چدن ها به صورت ورقه ای می باشد که باعث جذب صدا و سهولت در تراشکاری آن میباشد. به دلیل سیالیت مناسب و سهولت در ریختگری از این آلیاژ در صنعت قطعه و لوله سازی استفاده می شود.

• چدن داکتیل

 

با افزودن منیزیم به مذاب چدن خاکستری شکل گرافیت از ورقه ای به کروی تغییر شکل داده که باعث تولید چدن با گرافیت کروی میشود. چدن داکتیل به علت تغییر شکل گرافیت استحکام بالاتر و ماشین کاری مناسبی دارد که در ساخت قطعاتی مثل میل لنگ استفاده می شود.

• چدن با گرافیت فشرده

شکل گرافیت در ساختار این دسته از چدن ها به صورت نیمه کروی  یا کرمی شکل ظاهر می گردد. همین امر باعث ایجاد خواصی بین چدن خاکستری و چدن داکتیل می باشد.

 

• چدن سفید

 

علت نام گذاری این دسته از چدن ها به دلیل عدم وجود گرافیت در ساختار و سفید شدن سطح مقطع آنها می باشد. سرعت سرد شدن بالا باعث تشکیل ساختار سمنتیت در آلیاژ در هنگام تولید این دسته از چدن ها می شود. به دلیل تشکیل فاز سمنتیت یا Fe3c سختی و تردی افزایش پیدا کرده و مقاومت به ضربه ی آن کاهش پیدا می کند. این نوع چدن در مواردی که نیاز به سختی و مقاومت به سایش بالا باشد مورد استفاده قرار می گیرند.

• چدن مالیبل

 

چدن مالیبل یا چکش خوار بعد از انجام عملیات حرارتی بر روی چدن سفید به وجود می آید. در فرایند عملیات حرارتی سمنتیت تشکیل شده به گرافیت های آزاد تبدیل می شود که در ساختار به صورت برفکی نمایان می شود. چدن مالیبل انعطاف پذیری و چقرمگی مناسب و سختی قابل قبول دارد که باعث شده است در تولید قطعات ماشین آلات و تجهیزات معدن مورد استفاده قرار گیرد.

 

• مزایا و معایب چدن در مقایسه با فولاد

• مزایای چدن ها:

• هزینه تولید پایین و ریختگری آسان در مقایسه با فولاد

• قابلیت ماشینکاری خوب (به استثنای چدن سفید)

• دارای خاصیت جذب صدا و لرزش

• مقاومت به سایش بالا

• معایب چدن ها:

• مقاومت پایین در مقابل زنگ زدگی

• استحکام پاین تر در مقایسه با فولاد

• قابلیت جوشکاری ضعیف در مقایسه با فولاد

• استحکام کششی پایین

• سخن آخر

با توجه به هزینه تولید پایین چدن در مقایسه با فولاد می توان در تولید برخی قطعات صنعتی از چدن ها استفاده کرد. چدن های خاکستری و داکتیل به دلیل خواص مناسب بیشترین مصرف را در این دسته از آلیاژها به خود اختصاص داده اند. برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید با شرکت فولاد پرشین امیر تماس حاصل فرمایید.