مقدمه ای بر چدن ها 
چدن مخلوطی (کامپوزیت) از آلیاژهای آهن و کربن آزاد (نامحلول) با مقدار 2.1 الی 6.2 درصد وزنی کربن است . بیش از 95 درصد وزنی چدن را عنصر آهن تشکیل می دهد و عناصر آلیاژی اصلی آن کربن و سیلیسیم هستند . چدن ها رایج به طور معمول بین 2.1 تا 4 درصد کربن و 1 تا 3 درصد سیلسیم دارد . در ریخته گری چدن اگر سرعت سرد شدن آن قدر سریع باشد که کربن نتواند به صورت گرافیت آزاد شود ، به صورت فاز سمنتیت در مذاب رسوب می کند . رنگ مقطع شکست این آلیاژها به عنوان شناسه نام گذاری تجارتی و مهندسی انواع مختلف آن به کار می رود . لذا مطابق با جدول ، چدن بر اساس سطح مقطع به ترتیب به چدن سفید ، چدن خاکستری ، چدن خالدار ، چدن مالیبل ، چدن نشکن و سایر چدن ها تقسیم می شوند ، بنابراین سرعت سرد شدن می تواند ساختار متالوگرافی چدن و مورفولوژی گرافیت ها (کروی ، ورقه ای و غیره) و در نتیجه رنگ سطح مقطع شکست را تعیین کند. در انجماد آرام و سرعت شدن آهسته ، ساختار چدن سفید به سمت چدن خاکستری و در سرعت انجماد بالا (غیر تعادلی) ، ساختار آن به سمت چدن سفید تغییر می کند . انواع چدن ها بر اساس شکل فاز کاربیدی ، فاز زمینه و رنگ سطح شکست در جدول نشان داده شده است.
چدن خاکستری ، ریز ساختار گرافیتی خاصی دارد که باعث می شود مقطع شکست آن به رنگ خاکستری باشد . در این نوع چدن ها تمامی یا قسمت اعظم کربن به صورت آزاد (گرافیت) رسوب می کند . از نظر وزنی رایج ترین نوع چدن و پرکاربردترین چدن ریخته گری محسوب می شود . چدن خاکستری عمدتا حاوی 2.5 تا 4 درصد وزنی کربن ، 1 تا 3 درصد وزنی سیلسیم و مابقی آهن است . این نوع چدن استحکام کششی و مقاومت به شوک کمتری نسبت به فولاد دارد اما از نظر استحکام فشاری با فولاد کم کربن و کربن متوسط قابل مقایسه است . انواع چدن ها از نظر شکل گرافیت عبارتند از : 

  •     چدن با گرافیت برفکی (چدن مالیبل و یا چکش خوار)
  •     چدن با گرافیت ورقه ای (چدن های خاکستری)
  •     چدن با گرافیت کروی (چدن داکتیل یا SG  و چدن نشکن (نودولار))

در مورد چدن نشکن عملیات حرارتی شده ، یک حلقه در اطراف کره های گرافیتی تشکیل می شود ، بنابراین به علت رنگ روشن سفید حلقه فریتی در اطراف کره های گرافیتی مانند چشم گاو به نظر رسیده که به این علت به چدن چشم گاوی مشهور است . 
این چدن به علت رینگ فریتی که در اطراف گرافیت کروی دارد، بالاترین مقدار چقرمگی را در بین چدن های این گروه دارد . 

 


 

نظرات کاربران

بازگشت