چدن چیست ؟


1398/5/23



دو نوع محصول عمده از آهن وجود دارد: آهن گداخته و آهن چدن. انواع آهن چدنی می تواند به طیف وسیعی از آلیاژهای آهن اشاره داشته باشد ، اما بیشتر آنها با آهن خاکستری همراه است. در ادامه این مطلب ابتدا درباره آهن گداخته مطالبی را گردآوری کرده ایم، سپس درباره اینکه آهن چدنی چیست و چه کاربردهایی دارد را خواهید خواند.

 

آهن گداخته در درجه اول از آهن با مقادیر اندک (1 تا 2 درصد) سرباره اضافه شده تشکیل می شود. (محصول جانبی ذوب سنگ آهن ، به طور کلی از ترکیبی از اکسیدهای سیلیکون ، گوگرد ، فسفر و آلومینیوم تشکیل شده است). آهن گداخته با گرم کردن مکرر مواد و کار با ابزار برای تغییر شکل آن ساخته می شود.

 

آهن چدنی چیست؟

 

آهن چدنی نقش مهمی در توسعه نیازهای انسان ایفا کرده است. آنها هزاران سال در ترکیبات مختلف تولید شده اند. آهنهای چدنی به طور معمول حدود 2 تا 4 درصد وزنی کربن دارند. آهن چدن یک ماده متراکم است و سابقه استفاده طولانی دارد. این مواد ارزان قیمت بوده و قابلیت ریخته‌گری عالی ، ظرفیت ضربه گیری خوب ، ماشین کاری و مقاومت در برابر سایش را دارند. انواع آهن چدنی مختلفی وجود دارد. بیشتر این فلزات  به اصطلاح چدن گرافیتیکی نامیده میشوند اما آهن های چدنی با آلیاژ بالا نیز وجود دارند. این مواد برای مقاومت در برابر سایش ، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر حرارت طراحی شده اند.

 

 آهن چدنی گرافیتی آلیاژهایی با محتوای بالای کربن هستند که حاوی مقدار0.5-3.0٪ وزنی سیلیکون می‌باشند. هدف از افزودن سیلیکون در ترکیب آهن چدنی، تشکیل گرافیت به جای کاربید آهن (سمنتیت) در جامد سازی یا طی عملیات حرارتی است.

 

انواع چدن

 

چدن در صنعت نفت و گاز برای ساخت لوله های آب و قطعات شیرها و سوپاپ‌ها استفاده می شود. چدن نوعی ماده است که به دلایل زیرمورد توجه  ریخته گران قرار میگیرد.

  • سهولت تولید از طریق کوره کوپلا
  • دمای ذوب کمتر چدن نسبت به فولاد
  • روان بودن عالی چدن مذاب

 

آهن چدنی دارای انعطاف پذیری کمی است، بنابراین در دمای اتاق با این ماده نمیتوان نورد ، کشید  یا کار کرد. بیشتر آهن چدنی نسبت به بیشتر فولادها مقاومت کمتری دارند. آهن چدنی معمولاً مطابق ریزساختار آنها طبقه بندی می شوند. ریزساختار به میزان کربن ، آلیاژ و میزان ناخالصی ، میزان سرمایش در حین و بعد از انجماد و عملیات حرارتی پس از ریختگی بستگی دارد. وضعیت و شکل فیزیکی کربن ، خواص چدن را کنترل می کند.

 

ترکیب چدن بسته به گرید آهن خام و قراضه مورد استفاده به طور قابل توجهی متفاوت است. به طور کلی ، این ماده حاوی کربن بالا در حدود 2٪ تا 4٪ وزنی است. عناصر آلیاژی دیگر منگنزMn)  )، فسفرP) )، گوگرد (S) و سیلیکون با غلظت بالا و ناخالصی با غلظت بسیار بیشتری نسبت به فولاد است.

 

چدن ترکیبی از محتوای بالای کربن و وجود سیلیکون است که به چدن استحکام عالی می بخشد. انواع مختلف چدن آهنی با استفاده از روشهای مختلف عملیات حرارتی تولید میشود. این چدنها شامل  آهن خاکستری ، آهن سفید ، آهن مالیبل (چکش خوار)، آهن قابل انعطاف و آهن گرافیت فشرده تولید می شود. این اشکال چدن از نظر خواص مکانیکی و جوش پذیری متفاوت است.

 

کربن و سیلیکون هر دو بر ماهیت چدن اثر می گذارند. عاملی به نام معادل کربنCE)  )تاثیرتقریبی آنها در جامد سازی را تعیین می کند. تأثیر دو عنصر را می توان با رابطه زیر مشخص کرد.

 

کاربرد چدن

 

لوله های چدنی هنگامی که در یک دستگاه روی هم سوار میشوند،  در مقایسه با لوله های پلاستیکی سر و صدای کمتری ایجاد می کنند. لوله ها و واشرهای آهنی لرزش کل سیستم را کاهش می دهد. لوله های چدنی به دلیل طول عمرشان بسیار شهرت دارند. یک مزیت بزرگتر این است که لوله های غیر قابل احتراق چدن در مقایسه با لوله های پلاستیکی، مانع از انتشار آتش سوزی می شوند.

 

تولید کنندگان وسایل نقلیه شروع به ارزیابی مجدد موتور چدنی کرده اند. جالب است بدانید که قطعه‌های چدنی در گذشته پایه اصلی ساخت ماشین و کامیون بود. شرکت ها برای کاهش وزن کلی خودرو به قطعه‌های آلومینیومی سبک تر روی آوردند.

 

وسایل آشپزخانه چدنی به یک قطعه آشنا در آشپزخانه های مسکونی و تجاری تبدیل شده است. این فلز به مراتب بهتر از آلومینیوم و فولاد ضد زنگ است.

 

تهیه شده توسط تیم تولید محتوای فولاد ایرانیان

Top