خانه / مقالات فلزات / چدن چیست و تفاوت آن با فولاد

چدن چیست و تفاوت آن با فولاد

یکی دیگر از آلیاژهای آهن، چدن (Cast Irons) نام دارد که عناصر تشکیل دهنده‌ی آن کربن، سیلیسیم و آهن است. این فلز در برابر زنگ زدگی و اکسیداسیون مقاومت بالایی دارد و از دیگر ویژگی‌های آن می‌توان به سیالیت بالا، قابلیت ماشین کاری خوب، ریخته‌گری آسان، مقاومت به سایش بالا و تغییرشکل ناپذیری اشاره نمود. چدن در بسیاری از صنایع کاربرد دارد و یکی از مهمترین و پرکاربردترین آلیاژهای آهن محسوب می‌شود.

چدن چیست و تفاوت آن با فولاد

چدن چیست

این آلیاژ از طریق ذوب مجدد سنگ آهن به همراه فولاد قراضه و آهن بدست می‌آید و عناصر ناخواسته‌ی آن نظیر گوگرد و فسفر طی مراحلی حذف می‌شوند. با توجه به کاربرد چدن میزان سیلیسیم و کربن کاهش داده می‌شود. همچنین عناصر دیگر در هنگام ریخته‌گری و قبل از شکل‌گیری پایانی، به مذاب اضافه می‌شوند.

در بیشتر موارد چدن به جز موارد خاص در کوره‌های القای الکتریکی تولید می‌شود و پس از تکمیل ذوب، به کوره نگهدارنده یا قالب ریخته می‌شود.

انواع چدن

این فلز در گذشته براساس رنگ سطح مقطع شکست به دو دسته‌ی کلی چدن سفید و چدن خاکستری تقسیم شد. اما با افزایش دانش در این زمینه یک طبقه بر اساس ساختار کریستالی صورت گرفت که عبارتند از:

  • بر اساس شکل گرافیت: گرافیت کروی، گرافیت لایه ای، گرافیت آبدیده و گرافیت فشرده
  • بر اساس ماتریس: آستنیتی، فریتی، باینیتی، پرلیتی، مارتنزیتی

– چدن سفید

سطح مقطع شکست این چدن به دلیل وجود فاز سمنتیت، سفید است. چدن سفید برای بسیاری مصارف بیش از اندازه حد ترد بوده اما به دلیل قیمت پایین، سختی خوب و مقاومت بالا در برابر سایش در ساخت قطعاتی مانند سطوح در معرض سایش نظیر پروانه توربین کاربرد دارد.

– چدن خاکستری

وجود ریزساختار گرافیتی خاص در این چدن باعث مقطع شکست خاکستری رنگ می‌شود. در چدن خاکستری تمام یا قسمت بیشتری از کربن به صورت گرافیت رسوب می‌کند. از نظر وزنی این نوع چدن پرکاربردترین و رایج‌ترین ماده ریخته‌گری بحساب می‌آید.

– چدن داکتیل

گرافیت در این چدن به شکل کره‌هایی کوچک است و در گذشته چدن نودولار یا گرافیت کروی نیز نامیده می‌شد. این چدن قدرت و قابلیت کشیده شدن و تغییر طول بیشتری قبل از شکست ناگهانی در مقایسه با چدن خاکستری یا چدن مالیبل دارد.  گرافیت کره ای ویژگی خاصی به چدن نشکن بخشیده است این چدن را می‌توان به عنوان یک ماده کامپوزیت طبیعی در نظر گرفت.

از مزایای این چدن می‌توان به هزینه‌ ریخته‌گری کمتر در مقایسه با فولاد، نسبت استحکام به وزن فوق‌العاده بالا، ماشینکاری و ریخته‌گری آسان اشاره نمود.

– چدن مالیبل

از نوع چدن‌های هیپو یوتکتیکی کم آلیاژی یا غیر آلیاژی است. در چدن مالیبل یا چدن چکش خوار کربن بیشتر به‌صورت کره‌هایی از گرافیت با اشکال نامنظم است.

ویژگی های چدن

  • وزن زیاد
  • مقاوم در برابر حرارت
  • قیمت مناسب
  • مقاوم در برابر زنگ‌زدگی
  • سخت و شکننده
  • قابلیت چکش خواری
  • قابلیت سیال شدن زیاد

کاربرد چدن

  • ساخت پل
  • ماشین آلات
  • خرپای سقف
  • شاغول کردن
  • درپوش چاه‌های خیابان
  • خطوط گازی
  • ساخت ظروف آشپزخانه
  • ساخت پنجره‌های دکوراتیو

فرق بین فولاد و چدن چیست

چدن و فولاد از آلیاژهای آهن هستند. چدن در مقایسه با فولاد ارزان‌تر بوده و دمای ذوب پایین‌تری نیز دارد. مهمترین تفاوت میان این دو آلیاژ، قابلیت انعطاف‌پذیری و چکش‌خواری فولاد و مقاومت فشاری بالا و سخت بودن چدن است.

کربن در فولادها به صورت ترکیب بین فلزی سمنتیت وجود دارد اما در چدن‌ها کربن موجود به صورت گرافیت در زمینه پراکنده‌ شده است به همین دلیل خواص فیزیکی، شیمیایی و کانیکی فولادها با چدن‌ها تفاوت دارد.

 

همچنین ببینید

بریلیم اکسید چیست و کاربرد آن در صنایع

بریلیم اکسید چیست و کاربرد آن در صنایع

بریلیم اکسید با فرمول مولکولی BeO، یک جامد نسوز بی رنگ با ساختار کریستالی است …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *