مقالات
در حال خواندن
چدن چیست؟ بررسی کامل انواع چدن Cast Iron
0

چدن چیست؟ بررسی کامل انواع چدن Cast Iron

توسط محسن نادری۱۴ اسفند, ۱۳۹۵

چدن به آلیاژهایی از آهن و کربن که بین ۲.۱الی ۶.۲ درصد کربن داشته باشند، گفته می‌شود. رنگ مقطع شکست این آلیاژ به عنوان شناسه نامگذاری انواع مختلف آن به کار می رود. ببیش از ۹۵ درصد وزنی چدن را آهن تشکیل میدهد و عناصر آلیاژی اصلی آن کربن و سیلیسیم هستند. به طور معمول بین۲.۱ تا ۴ درصد کربن و ۱ تا ۳ درصد سیلیسیم دارد و به عنوان آلیاژی سه گانه شناخته می شود. با این وجود، انجماد آن از روی دیاگرام فازی دوتایی آهن- کربن بررسی میشود. جایی که نقطه یوتکتیک در دمای ۱۱۵۴ درجه سانتی گراد و ۴/۳ درصد کربن اتفاق می افتد که حدود ۳۰۰ درجه کمتر از نقطه ذوب آهن خالص است. چدنها، به استثنا نوع داکتیل، ترد هستند و به دلیل نقطه ذوب پایین، سیالیت، قابلیت ریخته گری، ماشین کاری، تغییرشکل ناپذیری و مقاومت به سایش به موادی مهندسی با دامنه وسیعی از کاربرد تبدیل شده و در تولید لوله ها، ماشینها، قطعات صنعت خودرو مانند سرسیلندر، بلوک سیلندر و جعبه گیربکس به کار میروند. چدن همچنین به تضعیف و تخریب ناشی از اکسیداسیون (خوردگی) مقاوم است.

واژه چدن مشخص کننده گروه کاملی از فلزات با خواص گوناگون و متنوع است. این واژه نامی عمومی شبیه فولاد است که باز هم به گروه خاصی از فلزات اطلاق می شود. فولادها و چدن ها از آهن , همراه با کربن به عنوان عنصر آلیاژی اصلی, تشکیل می شوند. فولادها کمتر از دو درصد و غالباً کمتر از یک درصد کربن دارند در حالی که چدن ها بیشتر از دو درصد کربن دارند. چدن با حداکثر دو درصد کربن، به صورت آلیاژی تک فاز منجمد، و تمام کربن آن در آستنیت حل می شود. بنابراین طبق تعریف چدن ها به صورت آلیاژهای ناهمگن منجمد می شوند و همواره ریزساختار آنها بیش از یک تشکیل دهنده دارد. چدن علاوه بر کربن باید حاوی مقدار قابل توجهی سیلیسیم, معمولاً از یک تا سه درصد, نیز باشد. و بنابراین چدن را باید آلیاژ آهن-کربن-سیلیسیم دانست. وجود سیلیسیم و کربن بسیار زیاد در چدن ها از آنها آلیاژهای ریختگی عالی می سازد. دمای ذوب این آلیاژها از دمای ذوب فولاد بسیار کمتر است. چدن مذاب از فولاد سیال تر است و با مواد قالب کمتر وارد واکنش می دهد. تشکیل گرافیت با چگالی کم، در حین انجماد چدن به کاهش تغییر حجم فلز از حالت مذاب به جامد می انجامد و تولید قطعات ریختگی پیچیده تر را ممکن می کند. اما چدن ها به اندازه ای داکتیل نیستند که بتوان آنها را نوردکاری یا آهنگری کرد.

عناصر آلیاژی

خواص چدن با افزودن عناصر آلیاژی مختلف تغییر می کند. بعد از کربن، سیلیسیم مهمترین عنصر محسوب می‌شود چرا که کربن را از حالت محلول خارج کرده، آن را به فرم گرافیت درمی آورد که تولید چدنی نرمتر، با انقباض کمتر کرده، استحکام و چگالی را کاهش می دهد. گوگرد نیز هنگام اضافه شدن سولفید آهن تولید می‌کند که مانع تشکیل گرافیت شده سختی را افزایش میدهد. مشکل گوگرد اینست که گرانروی چدن را در حالت مذاب بالا برده و عیوب ساختاری را افزایش میدهد. برای خنثی کردن اثرات گوگرد از منگنز استفاده می‌شود تا به جای سولفید آهن، سولفید منگنز تشکیل شود. سولفید منگنز از مذاب سبکتر است بنابراین برروی سطح مذاب و درون سرباره شناور میشود. مقدار منگنز مورد نیاز برای خنثی کردن گوگرد برابر است با ۱.۷مقدار گوگرد+۰.۳%. افزودن منگنز بیش از این مقدار باعث تولید کاربید منگنز می‌شود که خود به بالا رفتن سختی و سرعت انجماد منجر میشود. تنها در مورد چدن خاکستری افزایش منگنز تا یک درصد استحکام و چگالی را افزایش میدهد. نیکل نیز از آلیاژسازهای بسیار معمول است که ساختار پرلیت و گرافیت را پالایش داده به افزایش چقرمگی کمک می‌کند و گاه حتی تفاوت سختی در ضخامتهای مختلف را از بین میبرد. کروم به مقدار جزیی به ملاقه مذاب افزوده می‌شود تا گرافیت آزاد را کاهش داده، مذاب را سرد کند و از آنجا که تثبیت کننده قوی کاربید به شمار میرود عمدتاً همراه با نیکل افزوده میشود. مقدار بسیار اندکی قلع را نیز می توان به جای ۰.۵درصد کروم افزود. بین ۰.۵ تا ۲.۵درصد مس هم در ملاقه یا کوره به مذاب اضافه می‌شود تا انجماد را کاهش، گرافیت را پالایش و سیالیت را افزایش دهد. افزودن ۰.۳ تا ۱ درصد مولیبدن باعث افزایش انجماد، پالایش گرافیت و پرلیت می‌شود و معمولاً همراه با نیکل مس و کروم افزوده می‌شود تا خواص استحکامی را بهبود بخشد.

تیتانیوم به عنوان گاززدا و اکسیدزدا استفاده می‌شود اما سیالیت را هم افزایش میدهد. اضافه نمودن ۰.۱۵ تا ۰.۵درصد وانادیوم، سمنتایت را تثبیت کرده سختی و مقاومت به سایش و گرما را افزایش میدهد. همچنین افزودن ۰.۱ تا ۰.۳ درصد زیرکنیوم به تشکیل گرافیت، احیا و افزایش سیالیت منجر میشود. به مذاب چدن مالیبل، حدود ۰.۰۰۲ تا ۰.۰۱ درصد وزنی بیسموت اضافه می‌شود تا بتوان سیلیسیم درصد سیلیسیم را افزایش داد. در چدن سفید عنصر بور به منظور تولید شدن چدن مالیبل افزوده می‌شود تا از اثر زمخت شدن در اثر وجود بیسموت کاسته شود.

تولید چدن خام

چدن از طریق ذوب مجدد سنگ آهن به همراه آهن و فولاد قراضه بدست می آید و با طی مراحلی برای حذف عناصر ناخواسته مانند فسفر و گوگرد همراه است. بسته به نوع کاربرد، میزان کربن و سیلیسم تا حد مطلوب (به ترتیب ۲ تا ۳.۵ و ۱ تا ۳ درصد وزنی) کاهش داده می شوند. سایر عناصر نیز حین ریخته گیری و قبل از شکل گیری نهایی، به مذاب افزوده می شوند. چدن به جز موارد خاص که در کوره بلند موسوم به کوره کوپل ذوب میشود، عمدتاً در کوره‌های القای الکتریکی تولید می گردد. پس از تکمیل ذوب، مذاب به کوره نگهدارنده یا قالب ریخته میشود.

انواع چدن

انواع گوناگون چدن را می توان بر اساس ریزساختار دسته بندی کرد. این دسته بندی بر شکل بخش عمده کربن موجود در چدن مبتنی است. بر این اساس پنج نوع اصلی چدن وجود دارد:

– چدن سفید (WHITE CAST IRON)

– چدن چکش خوار (MALIBLE CAST IRON)

– چدن خاکستری (GRAY CAST IRONS)

– چدن داکتیل-کروی و نشکن (DUCTILE CAST IRON)

– چدن با گرافیت فشرده-کرمی شکل (COMPACTED GRAPHITE CAST IRON)

به هر نوع از این چدن ها می توان تا حدودی عنصرهای آلیاژی افزود، یا آنها را مورد عملیات گرمایی قرار داد، بدون این که نوع چدن تغییر کند. چدن های آلیاژی را که معمولاً حاوی بیش از سه درصد عنصر آلیاژی هستند می توان به طور جداگانه به عنوان چدن سفید ، خاکستری ، یا داکتیل دسته بندی کرد.

۱) چدن سفید

هرگاه ترکیب شیمیایی چدن مناسب باشد, یا آهنگ سرمایش آن در حین انجماد به اندازه کافی تند باشد, چدن به گونه ای منجمد می شود که همه کربن موجود در آن با آهن به صورت کاربید آهن ترکیب می شود. این ترکیب که سمنتیت نیز نامیده می شود سخت و ترد است و ترکیب غالب در ریزساختار چدن سفید محسوب می شود. بنابراین چدن سفید سخت و ترد و مقطع شکست آن سفید و بلورین است زیرا اساساً گرافیت ندارد. استحکام فشاری چدن سفید بسیار زیاد و مقاومت آن در برابر سایش عالی است. این نوع چدن در حالت گداخته سختی خود را تا مدت محدودی حفظ می کند.

با افزایش آهنگ انجماد موضعی چدن, می توان نواحی گزیده ای از قطعه ریختگی را به چدن سفید تبدیل کرد. قابلیت ریخته گری چدن سفید به خوبی چدن های دیگر نیست زیرا دمای انجماد آن معمولاً بالاتر است, و کربنی که به صورت کاربید آهن است منجمد می شود. بنابراین دیگر گرافیت در به حداقل رسانیدن انقباض در حین انجماد نقشی ندارد. بخشی از قطعه ریختگی که با آهنگی معتدل جامد می شود, هم گرافیت دارد و هم کاربید آهن. این ساختار را چدن ابلق می نامند.

چدن سفید سخت می تواند در قطعه ریختگی از چدن نرم نیز به وجود آید. دلیل این امر سرمایش سریع مقطعی نازک یا گوشه ای تیز از قطعه یا وجود پره ای بر روی قطعه ریختگی است که از وجود درزی در قالب ناشی شده است و باعث گرماگیری و افزایش آهنگ انجماد می‌شود.

۲) چدن چکش خوار

مشخصه این نوع چدن این است که بخش عمده کربن موجود در ریزساختار آن به صورت گره های نامنظم گرافیت دیده می شود. این نوع گرافیت کربن بازپختی نام دارد زیرا در حالت جامد و در حین عملیات گرمایی تشکیل می شود.برای تولید چدن چکش خوار, چدن را به صورت چدن سفید با ترکیب شیمیایی مناسب می ریزند. پس از آن که قطعات ریختگی را از قالب بیرون آوردند, آنها را به مدت طولانی در دمایی بالاتر از ۹۰۰ درجه سلسیوس تحت عملیات گرمایی قرار می دهند. این عملیات کاربید آهن را تجزیه می کند و کربن آزاد را به صورت گرافیت در چدن رسوب می دهد. آهنگ سریع انجماد که برای تولید چدن سفید ضرورت دارد باعث محدودیت ضخامت مقاطع ریختگی چدن چکش خوار می شود.

با تنظیم ساختار زمینه در پیرامون گرافیت می توان به گستره وسیعی از خواص مکانیکی در چدن چکش خوار دست یافت. زمینه های پرلیتی و مارتنزیتی با سرمایش سریع در حوالی دمای بحرانی و افزودن عنصرهای آلیاژی به دست می آیند. چدن های چکش خواری که در زمینه خود مقداری کربن ترکیبی داشته باشند غالباً به عنوان چدن چکش خوار پرلیتی شناخته می شوند, اگرچه ممکن است ریزساختار آنها مارتنزیتی یا پرلیتی کروی شده باشد.

۳) چدن خاکستری

هنگامی که ترکیب چدن مذاب و آهنگ سرمایش آن مناسب باشد, کربن موجود در آن در حین انجماد جدا می شود و پولک های گرافیت را تشکیل می دهد که درون هر سلول اوتکتیک به یکدیگر متصل اند. گرافیت در درون مذاب از ناحیه لبه رشد می کند و پولک مشخصه چدن خاکستری را تشکیل می دهد. هنگامی که چدن خاکستری می شکند, بخش عمده شکست در پولک های گرافیت رخ می دهد, و به همین دلیل رنگ مقطع شکست آن خاکستری است. از آنجا که بخش عمده قطعات ریختگی چدنی را از جنس چدن خاکستری می سازند, واژه عمومی چدن را, غالباً به غلط در مورد چدن خاکستری به کار می برند.

خواص چدن خاکستری از ابعاد, مقدار, و توزیع پولک های گرافیت, و سختی نسبی فلز زمینه در پیرامون گرافیت, تأثیر می پذیرد.این عوامل را می توان با کنترل مقدار کربن و سیلیسیم فلز مذاب و آهنگ سرمایش قطعه ریختگی تنظیم کرد. هرچه چدن آهسته تر سرد شود و مقدار کربن و سیلیسیم آن بیشتر باشد, تمایل به ایجاد پولک های بیشتر و بزرگتر گرافیت, ساختار زمینه نرم تر, و استحکام کمتر افزایش می یابد. گرافیت پولکی خواص بی همتایی به چدن خاکستری می بخشد که از جمله می توان به ماشینکاری پذیری عالی در ترازهایی از سختی با بیشترین مقاومت در برابر سایش, توانایی مقاومت در برابر برهم سایی, و میرایی لرزه عالی ناشی از خطی نبودن رابطه تنش- کرنش در تنش های نسبتاً کم اشاره کرد.

چندین عامل بر هسته زایی و رشد پولک های گرافیت تأثیر می گذارند. مقدار گرافیت و نیز ابعاد و توزیع آن تأثیر مهمی برخواص چدن دارند.

در سیستم آهن-کربن پایدار، تمامی کربن بصورت گرافیت ظاهر می‌شود.

انواع چدن‌های خاکستری از نظر شکل گرافیت

  • چدن‌های خاکستری با گرافیت کلوخه‌ای یا شکوفه‌ای یا چدن‌های مالیبل با چکش‌خوار
  • چدن خاکستری با گرافیت ورقه‌ای یا فلسی یا پولکی
  • چدن خاکستری با گرافیت کروی یا چدن داکتیل یا SG و یا چدن نشکن
  • چدن خاکستری چشم گاوی (این نوع چدن ما بین خاکستری و سفید می‌باشد که به علت گرافیتهای نسبتاً بزرگ در بین فاز روشن رنگ فریت به این اسم مشهور است.

در سیستم آهن کربن ناپایدار نمی‌توان گفت تمام کربن به صورت گرافیت آزاد رسوب می‌کند چون شرایط تبرید و انجماد در نوع چدن حاصل نقش دارد.

انواع چدن‌ها از نظر فاز زمینه

  • زمینه فریتی
  • زمینه فریتی-پرلیتی
  • زمینه پرلیتی
  • زمینه مارتنزیتی
  • زمینه آستنیتی
  • زمینه بینیتی

۴) چدن داکتیل

این چدن را گاهی به نام چدن با گرافیت کروی یا SG نیز می شناسند. در چدن داکتیل می توان به ترکیبی غیر متعارف از خواص دست یافت زیرا در این نوع چدن, گرافیت به جای پولک های جداگانه به صورت کره یا گویچه ظاهر می شود. این شیوه انجماد با افزودن مقداری اندک, ولی کاملاً معین از منیزیم به چدن مذابی با ترکیب شیمیایی مناسب به دست می آید. چدن پایه ازلحاظ دارا بودن بعضی عنصرهای فرعی که مانع تشکیل گرافیت کروی می شوند، محدودیت زیادی دارد

چدن خاکستری و چدن داکتیل از نگاه میکروسکوپیکی

چدن خاکستری و چدن داکتیل از نگاه میکروسکوپیکی

زیاد بودن مقدار کربن وسیلیسیم در چدن داکتیل از لحاظ فرایند ریخته گری مزایایی در بر دارد, اما گویچه های گرافیت بر خواص مکانیکی تأثیر جزئی می گذارند. رابطه تنش کرنش در چدن داکتیل همانند چدن چکش خوار خطی است و این نوع چدن گستره وسیعی از استحکام تسلیم را ارائه می کند و همان گونه که از نام آن بر می آید داکتیل است. قطعات ریختگی چدن داکتیل در گستره وسیعی از ابعاد مختلف ومقاطع گوناگون, از بسیار نازک تا بسیار ضخیم, تولید می شوند.

رده های مختلف این نوع چدن با تنظیم ساختار زمینه در پیرامون گرافیت, به حالت سیاه تاب یا با انجام عملیات گرمایی تولید می شوند.بین رده های معمولی این نوع چدن, از لحاظ ترکیب شیمیایی تفاوت اندکی وجود دارد, و این گونه تنظیم ها را برای بهبود ریزساختار زمینه مطلوب انجام می دهند. برای تنظیم ساختار زمینه چدن داکتیل در حالت سیاه تاب یا آماده سازی آن برای عملیات گرمایی می توان عنصرهای آلیاژی را به چدن افزود. چدن های داکتیل و چدن های داکتیل آلیاژی با ترکیب شیمیایی خاص, خواص غیر متعارفی دارند که در کاربردهای ویژه به کار می آیند.

۵) چدن با گرافیت فشرده

گرافیت موجود در این نوع چدن به صورت پولک های کلفت دیده می شود که در درون هر سلول به یکدیگر متصل اند. این ساختار گرافیت و خواص ناشی از آن, حالتی بینابین چدن خاکستری و چدن داکتیل است. شکل گرافیت فشرده مدت هاست که شناخته شده و آن را شبه پولک, پولک متراکم, شبه گره ای, و گرافیت کرم مانند نیز می نامند. فرایند تولید این نوع چدن مشابه چدن داکتیل و مستلزم کنترل دقیق متالورژیکی و افزودن عناصر خاکی کمیاب است, اما تولید چدن با گرافیت فشرده مستلزم افزودن عنصر آلیاژی دیگری از قبیل تیتانیم نیز هست تا تشکیل گرافیت کروی به حداقل برسد. چدن با گرافیت فشرده بیشترین قابلیت ریخته گری چدن خاکستری را حفظ می کند, استحکام کششی بیشتری دارد و تا حدودی نیز داکتیل است. با افزودن عنصرهای آلیاژی, یا انجام عملیات گرمایی می توان ساختار زمینه این چدن را تنظیم کرد.

۶) چدن های آلیاژی

این دسته از چدن ها شامل چدن های سفید آلیاژی, چدن های خاکستری آلیاژی, و چدن های داکتیل آلیاژی است.چدن های چکش خوار پر آلیاژ نمی شوند زیرا وجود عناصر آلیاژی مانع از انجام فرایند چکش خواری می شود. چدن های با گرافیت فشرده هنوز عمر چندانی ندارند ونمی توان نقش آنها را در عرصه چدن های آلیاژی ارزیابی کرد.

چدن های آلیاژی در مواردی که مستلزم مقاومت فوق العاده در برابر سایش, گرما, یا خوردگی است, به کار می روند. به علاوه هنگامی که خواص فیزیکی غیر متعارف, از قبیل انبساط گرمایی اندک,یا خواص غیر مغناطیسی در نظر باشد از این چدن ها استفاده می شود. قطعات ریختگی چدن آلیاژی به وسیله ریخته گری هایی تولید می شوند که در این زمینه تخصص دارند,زیرا افزودن۳ تا ۳۰ درصد عنصر آلیاژی به چدن مذاب مستلزم در اختیار داشتن تجهیزات ذوب, فنون ریخته گری, و کنترل کیفیت ویژه است. شناسایی وتعیین خواص ویژه مورد نیاز درچدن های آلیاژی غالباً بسیار دشوار است,بنابراین همواره آنها را بر اساس ترکیب شیمیایی مشخص می کنند. خواص مکانیکی مورد نظر را نیز, در مواردی که اهمیت داشته باشند, می توان مشخص کرد. چدن های آلیاژی را بر اساس نوع کاربرد غیر متعارف و مشخصه های ویژه آنها دسته بندی می‌کنند.

تغییر کربن معادل در چدن های خاکستری

مقدار گرافیت های ورقه ای مهم ترین عاملی است که بر روی استحکام و خواص دیگر چدن خاکستری تأثیر می گذارد و تغییر در مقدار آن ها علت اصلی تغییر استحکام چدن هاست که با استاندارد انگلیسی BS1452 مشخص شده و تا ردیف های ۲۶۰ و یا ۳۰۰ تغییر می کند.

ساختار زمینه در صورتی پرلیتی کامل است که مقدار سیلیسیم کمتر یا مقدار منگنز زیادتر باشد و به همین ترتیب بر اثر وجود مقادیر بسیار کم و جزئی از عناصر پایدار کننده پرلیت از قبیل: آرسنیک, کرم, مس, نیکل و قلع در مواد اولیه یا قراضه های برگشتی می توان زمینه ای کاملاً پرلیتی به دست آورد.

در مورد چدن هایی که دارای استحکام کمتری هستند, ساختار زمینه دارای اهمیت کمتری نسبت به نوع گرافیت ها در چدن است, در صورتی که در چدن های با استحکام و مقاومت زیاد, نوع ساختار زمینه اهمیت زیادی دارد به طوری که در چنین مواردی سعی می شود تا ساختارهایی کاملاً پرلیتی و یا بینایتی تولید گردد.

تأثیر تغییر ضخامت در ساختار میکروسکوپی چدن خاکستری

به همان ترتیب که در استاندارد BS1452:1977 نشان داده شده است, با افزایش ضخامت قطعه در چدن خاکستری, استحکام افت می کند و به همین دلیل معمولاً یک نمونه میله ای با قطر ۳۰ میلی متر به عنوان مرجع برای استحکام و ساختار مورد استفاده قرار می گیرد.

تلقیح مواد گرافیت زا در چدن خاکستری

تلقیح یک ماده جوانه زا در چدن خاکستری عبارت است از اضافه کردن مقدار کمی از آن ماده به منظور آزاد شدن گرافیت ها از حالت ترکیبی سمنتیت که در این حال سل های یوتکتیکی در ساختار چدن افزایش پیدا کرده و هم چنین فوق تبرید در حین انجماد نیزکاهش می یابد.

در حقیقت تلقیح و اضافه کردن مواد گرافیت زا به عنوان کاتالیزور باعث سریع تر جدا شدن گرافیت ها از حالت ترکیبی گردیده و اغلب در چدن های با استحکام بیشتر و کربن کمتر مورد استفاده قرار می گیرد و در نتیجه گرافیت های آزاد به ویژه در مقاطع نازک تر قطعه به سهولت ایجاد می شود ولی در صورت عدم استفاده از چنین موادی کاربیدها و به ویژه سمنتیت در جداره خارجی و قسمت های نازک تر قطعه به وجود می‌آید.

به طور کلی مواد جوانه زا اغلب به صورت ترکیبات آلیاژی شامل عنصر جوانه زاست که به طور مثال مواد جوانه زایی که در چدن ها مورد استفاده قرار می گیرد, معمولاً فرو سیلیسیم و کلسیم سیلیسید است که از عنصر سیلیسیم غنی است, هم چنین در مورد چدن ها از SMZ نیز استفاده می شود.

یک ماده جوانه زای مناسب عبارت از ماده ای است که افزودن مقادیر کمی از آن بدون آن که تغییر قابل ملاحظه ای در ترکیب شیمیایی آلیاژ کند اثر مناسب و کافی بر روی ساختار داخلی ایجاد کند.

استحکام چدنی که قبل از تلقیح یک ماده جوانه زا دارای ساختاری گرافیتی است, معمولاً پس از تلقیح به دلایل زیر افزایش می یابد:

الف) افزایش در تعداد سل های یوتکتیکی

ب) گرافیت های فوق تبرید اغلب همراه با فریت هستند و در صورت ایجاد گرافیت های بدون جهت در این حالت, اغلب زمینه به صورت کاملاً پرلیتی می گردد که در نتیجه استحکام را افزایش می دهد.

ج) مواد جوانه زای سیلیسیم دار مهمولاً حاوی آلومینیم هستند و وجود آلومینیم در چدن های پرلیتی باعث ازدیاد در استحکام آنها می گردد.

چدن سفید

تمام کربن یوتکتیکی در چدن های غیر آلیاژی قطعاتی که در حین انجماد در قالب های ماسه ای دارای ضخامت های نازک و متوسطی بوده و حاوی مقدار سیلیسیم کمتری باشند, بدون استفاده از تلقیح مواد جوانه زا به کاربید آهن تبدیل می گردند. چنین چدن هایی دارای مقاطع شکست سفید بوده و به چدن های سفید موسوم هستند.

این نوع چدن ها به صورت غیر آلیاژی و نیز همراه با مقادیر قابل توجهی از عناصر کاربیدزا مانند کرم یا وانادیم مورد استفاده قرار می گیرند. مقاومت در مقابل ساییدگی و سایش چدن های سفید دلیل اصلی استفاده از این نوع چدن ها در صنعت محسوب می گردد.

چدن مختلط

در صورتی که ترکیب شیمیایی چدنی که در یک قالب ماسه ای ریخته گری می گردد در حد وسط یک چدن خاکستری و چدن سفید قرار گیرد، دارای ساختاری مخلوط از گرافیت و کاربید آهن (یوتکتیکی) خواهد بود که به چدن مخلوط مشهور است. این نوع چدن دارای سطح مقطع شکست مخلوط از سفید و خاکستری بوده و در بسیاری موارد به عنوان یک چدن مقاوم در مقابل سایش نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

به همین ترتیب, در یک حالت دیگر و در شرایطی که سرعت سرد شدن قسمت های مختلف یک قطعه به دلیل اختلاف ضخامت متفاوت باشد در این صورت مقطع نازک تر دارای ساختار چدن سفید و مقطع ضخیم تر به صورت ساختار یک چدن خاکستری منجمد می گردد و در نتیجه حد وسط دو مقطع مورد نظر ساختار مخلوط از دو نوع ساختار را خواهد داشت.

موارد استفاده

برای ساخت پل، لوله‌ها، درپوش چاه‌های خیابان، ماشین آلات و بسیاری چیزهای دیگر تا زمان جایگزین شدن استیل استفاده می‌شد. شکل توسعه یافته اش به عنوان خرپای سقف، شاقول کردن، خطوط گازی و هم چنین پنجره‌های دکوراتیو استفاده می‌شده است.

معایب و مزایا

چدن دارای مزیت‌ها و معایبی در معماری است. در فشرده سازی قوی و در کشش و خمش ضعیف است. مقاومت و سختی آن مخصوصاً در حرارت بالا (هنگام آتش‌سوزی) بسیار پایین می‌آید.

 

واکنش شما چیست؟
I like it
67%
interested
17%
Hate it
0%
What
17%
درباره نویسنده
محسن نادری
دانشجوی مهندسی مکانیک - برنامه نویس php , java , phyton

پاسخ بدهید