چدن چیست؟ کاربردهای چدن در صنعت
چدن یکی از محبوب ترین و پرمصرف ترین انواع آلیاژ هاست که به دلیل مقاومت بالا ، سهولت تولید به روش ریخته گری و قیمت مناسب کاربرد وسیعی در صنعت و ساختمان سازی دارد. در این مقاله سعی می کنیم اطلاعات بیشتری در مورد چدن، انواع چدن و ویژگی ها و کاربرد های آن خدمتتان ارائه کنیم.
دعوت می کنیم در ادامه با فولاد نصر آذربایجان همراه باشید.
◾️چدن چیست؟
چدن (Cast iron) به آلیاژهایی گفته می شود که بیش از ۹۵ درصد آن ها را آهن ، بین ۲.۱ تا ۶.۲ درصد آن را کربن و تا ۳٫۵٪ آن راسیلیسیم تشکیل می دهد.
روش تولید چدن ها به این صورت است که مخلوط متناسبی از موادهایی مانند شمشهای آهن خام، براده ها و قطعات برگشتی ریخته گری و سایر افزودنی ها مانند فرومنگنز، آهک و یا سنگ آهن به همراه آهن و فولاد قراضه در داخل کوره های الکتریکی یا کوره کوپل ریخته می شود تا ذوب شود. وپس از تکمیل ذوب، مذاب آن به کوره نگهدارنده یا قالب ریخته می‌شود.
◾️ویژگی های چدن کدام اند؟
از ویژگی های چدن می توان موارد ریز اشاره کرد:
- وزن سنگین
- جنس سخت و شکننده
- مقاومت بسیار بالا
- نقطه ی ذوب پایین
- قابلیت ریخته گری و ماشین کاری عالی
- قابلیت چکش خواری
- مقاومت به سایش
- زنگ زدگی دیرتر
- دارای تنوع بالا
- مقاومت در برابر حرارت
- قیمت مناسب
◾️فرق چدن با فولاد در چیست؟
1 – مهم ترین تفاوت چدن با فولاد در میزان کربن آنهاست. فولاد دارای ۰_۲ درصد کربن است اما چدن بیش از ۲ درصد کربن دارد.
2 – چدنها مقاومت در برابر خوردگی بالاتری از اکثر فولادها دارند.
3 – چدن ها در مقایسه با فولاد بسیار خمش ناپذیرتر و خشک تر هستند.
4 – کربن موجود در چدنها به صورت گرافیت در زمینه پراکنده‌است ولی کربن در فولادها به صورت ترکیب بین فلزی سمنتیت ظاهر می‌شود و به این دلیل خواص مکانیکی و فیزیکی و شیمیایی فولادها با چدنها متفاوت است.
از دیگر روش های تشخیص فولاد از چدن می توان به تست براده و نگاه کردن به سطح دو فلز اشاره کرد که نیازمند تخصص بیشتری است.
◾️انواع چدن کدام اند؟
چدن ها را از نظر ساختار به پنج دسته تقسیم می کنند.
۱- چدن خاکستری (Gray Iron)
یکی از پرکاربردترین انواع آلیاژ های چدن ؛ این نوع چدن است که رنگ مقطع آن خاکستری است. از مهمترین انواع چدن های خاکستری می توان به چدن های خاکستری ورقه ای، کروی، چشم گاوی و یوگلی اشاره کرد.
۲- چدن سفید (White Iron)
این نوع چدن ها از میزان کربن بسیار کمتری برخوردارند و رنگ مقطع آنها سفید رنگ است. چدن های سفید بیش از حد ترد بوده و این امر سبب شده است که استفاده از آن در بسیاری از صنایع منع شود . پروانه توربین ها از نوع چدن سفید هستند.
| عنصر | چدن خاکستری | چدن سفید |
| کربن | 4-2.5 | 3.6-1.8 |
| سیلیسیم | 3-1 | 1.9-0.5 |
| منگنز | 1-0.25 | 0.8-0.25 |
| فسفر | 0.25-0.02 | 0.2-0.06 |
| گوگرد | 1-0.05 | 0.18-0.06 |
۳- چدن مالیبل (Malleable Iron)
از مهمترین ویژگی های چدن مالیبل می توان به چکش خوار بودن، داشتن خواص مکانیکی، شکل برفکی و داشتن اشکال نامنظم آن اشاره کرد. گفتنی است با حرارت دادن چدن های سفید تحت شرایط خاص می توان چدن مالیبل ساخت.
۴- چدن داکتیل (Ductile Iron)
این نوع چدن که به آن چدن با گرافیت کروی یا چدن SG نیز گفته می شود. از محبوب ترین چدن هاست. و دارای مقاومت سایشی خوب، ریخته گری مناسب، نقطه ذوب پایین، ماشین کاری عالی و شکل پذیری ( انعطاف پذیری ) مطلوب بوده و در بسیار از صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.
۵- چدن گرافیت فشرده (Compacted Graphite Iron)
این نوع چدن که به آن شبه ورقه ای” ، “ورقه متراکم” ، “نیمه کروی” و یا “گرافیت کرمی” نیز نامیده می شود؛
قابلیت ریخته گری چدن خاکستری را تا اندازه ای داراست ولی استحکام کششی ان بیشتر است و تا حدودی قابلیت انعطاف دارد ساختمان زمینه آنرا می توان توسط عناصر آلياژی یا توسط عملیات حرارتی تنظیم نمود.
روش تولید این نوع چدن ، بدلیل نیاز به کنترل متالورژیکی دقیق و پائین بودن عناصر کمیاب در ترکیب آلياژ، شبیه چدن داکتیل است ولی برای تهیه آن به عنصر آلیاژی دیگری مانند تیتانیم نیاز است تا تشکیل گرافیت کروی را بحداقل برساند.
۶- چدل پر آلیاژ
این نوع از چدنها شامل ، چدن سفید پرآلیاژ ،چدن خاکستری پرآلیاژ و چدن داکتیل پرآلیاژ می باشند. این چند نوع چدن بطور جداگانه دسته بندی شده اند، زیرا خصوصیات آنها در مقایسه با خصوصیات همان نوع چدن با ترکیب غیرآلیاژی بسیار متفاوت است .
از این نوع چدن ها در مورد خاص که نیاز به مقاومت بالا در برابر سایش ، مقاومت در دمای بالا، مقاومت در برابر خوردگی ، انبساط حرارتی کم باشد؛ مورد استفاده قرار می گیرد.
◾️مزایای چدن
چدن از طریق کوره کوپلا به راحتی قابل تولید است.همچنین در دمای پایین ذوب و مذاب آن رو بسیار روان است. به همین دلیل مورد توجه ریختگران قرار می گیرد. همچنین محصولات چدنی غیر قابل احتراق هستند و بر خلاف محصولات پلاستیکی مانع انتشار آتش سوزی می شوند. به همین دلیل در لوله های آب ساختمان ها استفاده ی زیادی دارند.
در ساخت لوازم خانگی نیز چدن به مراتب بهتر از آلمینیوم و فولاد ضد زنگ می باشد.
◾️معایب چدن
آهن چدنی دارای انعطاف پذیری کمی است و در دمای اتاق با این ماده نمیتوان کار کرد. همچنین آهن چدنی نسبت به بیشتر فولادها مقاومت کمتری دارند
◾️کاربرد های چدن
چدن ها به دلیل سختی بالا و مقاومت در برابر سایش از نظر کاربرد دامنه ی وسیعی دارد که در زیر به تعدادی از آنها اشاره می کنیم.
- قطعات معماری تزئینی
- تولید انواع لوله های آب و قطعات شیرها و سوپاپ‌ها
- شفت‌ها و میله‌ها در انواع مختلف
- ماشینها
- قطعات صنعت خودرو مانند سرسیلندر، بلوک سیلندر و جعبه گیربکس،زنجیر چرخ،دیسک‌های ترمز ،چرخ دنده و صفحه دنده ،در ساخت مفصل‌های فرمان،صفحه کلاچ‌ها ،
- ساخت تجهیزات معدن
- کشتیرانی و خدمات سنگین
- ظروف آشپزی
- ساخت پل
- ساخت راه آهن
- درپوش چاه های خیابان
- خطوط گازی
- خرپای سقف و پنجره های دکوراتیو
- و …
◾️سخن آخر :
همان طور که گفته شد ؛ چدن ها به دلیل سختی بالا و مقاومت در برابر سایش کاربردهای مختلفی در صنایع دارند.
از این رو شرکت فولاد نصر آذربایجان تولید کننده انواع محصولات فولادی به عنوان یکی از مهم ترین و بزرگترین واحد های تولیدی فولاد کشور با بهره گیری از مواد اولیه مرغوب ،خط تولید پیشرفته ی آلمانی _ایتالیایی و نظارت مستقیم مهندسان اروپایی آماده ی ارائه ی خدمات می باشد.
شما هموطنان عزیز می توانید جهت استعلام قیمت روز محصولات و مشاوره وسفارش آنلاین با شماره ۰۴۱۳۴۳۲۹۴۸۱ تماس حاصل فرمایید.
