عناصر سازنده آلیاژ چدن
بطورکلی فلزات به دودسته آهنی و غیرآهنی تقسیم‌می‌شوند. همانطورکه از نام آن‌ها پیداست، فلزات‌آهنی شامل آهن و فلزات غیرآهنی شامل آهن نیستند. همه فلزات‌آهنی درحقیقت آلیاژی از آهن هستند و حاوی مقداری کربن می‌باشند. فولاد، چدن و … ازجمله فلزات‌آهنی هستند. آلیاژ چدن نیز از آلیاژهای‌مصرفی می‌باشد.
تولید چدن
چدن ازطریق ذوب‌مجدد سنگ‌آهن به همراه آهن و فولادقراضه بدست‌می‌آید و با طی مراحلی برای حذف عناصرناخواسته مانند فسفر و گوگرد همراه‌است. بسته به نوع کاربرد، میزان کربن و سیلیسیم تا حدمطلوب (به ترتیب ۲ تا ۳٫۵ و ۱ تا ۳ درصد وزنی) کاهش داده‌می‌شوند. سایر عناصر نیز حین ریخته‌گری و قبل از شکل‌گیری نهایی، به مذاب افزوده‌می‌شوند. چدن به جز مواردخاص که در کوره‌بلند موسوم به کوره‌کوپل ذوب می‌شود، عمدتاً در کوره‌های القای‌الکتریکی تولیدمی‌گردد. پس از تکمیل ذوب، مذاب به کوره‌نگهدارنده یا قالب ریخته‌می‌شود.
چدن را می‌توان دسته‌ای از آلیاژها دانست که دارای بیس آهنی هستند، این نوع از آلیاژ دارای درصدهای‌متفاوتی از عناصرمختلف بوده که درنهایت در ترکیب باهم آلیاژ چدن را تشکیل‌می‌دهند. انواع‌متفاوتی از چدن ساخته شده‌است که براساس نام طبقه‌بندی می‌شوند و در هرنوع، نسبت ترکیب‌عناصر، متغیر خواهدبود. انواع چدن ویژگی‌های‌یکسانی دارند ازجمله اینکه قابلیت شکل‌پذیری و ریخته‌گری داشته و نسبت به سایش دارای مقاومت‌بالایی هستند. به دلیل استحکام‌بالایی که آلیاژ چدن دارد در تولید انواع لوله‌ها، ماشین‌آلات، قطعات مورداستفاده در صنعت‌خودروسازی مانند سرسیلندر، بلوک‌سیلندر و جعبه‌دنده بکارمی‌روند. چدن‌ها همچنین دربرابر تخریب ناشی از اکسایش و زنگ‌زدگی مقاومت‌بالایی دارند.
اجزای‌سازنده چدن
اصطلاح چدن، خانواده بزرگی از آلیاژ آهنی را دربرمی‌گیرد. درحقیقت چدن با اضافه‌کردن عناصری چون کربن به آهن‌خام تولیدمی‌شود. عناصراصلی تشکیل‌دهنده چدن عبارتنداز:
- کربن (بین 2تا 4درصد)
- آهن (در حدود 92درصد)
- سیلیسیم (بین 1 تا 3درصد)
دیگر عناصری که معمولاً در چدن یافت‌می‌شوند، عبارتنداز: منگنز، فسفر، گوگرد
گاهی برای اصلاح ساختار و تغییر خواص‌چدن، عناصردیگری (با مقادیر متفاوت) به چدن اضافه‌می‌شوند. این عناصر عبارتنداز: آلومینیوم، منیزیم، مس، سدیم، کرم، وانادیم، و دیگر فلزات
عنصرسیلیسیم موجود در چدن باعث ایجاد چندین اثرمتالورژی در این آلیاژ می‌شود. سیلیسیم با ترویج تشکیل یک اکسیدسطحی کاملاً چسبنده، مقاومت دربرابر اکسیداسیون و خوردگی چدن‌ها را افزایش‌می‌دهد. به همین دلیل، چدن‌ها به‌طورکلی مقاومت دربرابر خوردگی بالاتری از اکثر فولادها دارند.
انواع چدن
یک نکته بسیارمهم دررابطه با آلیاژ چدن، نوع کربن اضافه‌شده به آهن‌خام است. کربن موجود درچدن اصولاً به دوصورت یافت‌می‌شود:
- ترکیبی
- آزاد (گرافیت): گرافیت در انواع‌مختلف چدن به شکل‌های‌مختلفی استفاده‌می‌شود (ورقه‌ای، برفکی، کروی، کرمی) که بر خواص‌چدن‌تولیدی نیز بسیارتأثیرگذار است.
میزان کربن‌های اضافه‌شده به آهن‌خام در مرحله‌تولید، در خواص و نوع چدن‌تولیدی بسیارمؤثر است. بنابراین، انواع‌مختلف چدن براساس میزان کربن (آزاد و ترکیبی) اضافه‌شده عبارتنداز:
- چدن با گرافیت‌فشرده
- چدن سفید
- خاکستری
- چدن داکتیل
- و چدن مالیبل
دیدگاهی ثبت نشده است