چدن چیست؟

آهن چدن نقش مهمی در توسعه نیازهای انسان ایفا کرده است و هزاران سال در ترکیبات مختلف تولید شده است. آهن های چدنی به طور معمول حدود ۲ تا ۴ درصد وزنی کربن دارند. آهن چدن یک ماده متراکم است و سابقه استفاده طولانی دارد. این مواد ارزان قیمت بوده و قابلیت ریخته‌گری عالی، ظرفیت ضربه گیری خوب، ماشین کاری و مقاومت در برابر سایش را دارند. آهن چدنی در انواع مختلفی وجود دارد.

بیشتر این فلزات  به اصطلاح چدن گرافیتیکی نامیده می شوند اما آهن های چدنی با آلیاژ بالا نیز وجود دارند. این مواد برای مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر حرارت طراحی شده اند. چدن با میزان کربن بالا به دلیل تردی زیاد چندان در مصارف صنعتی قابل استفاده نیست و در نتیجه آن را برای ساخت فولاد آماده می کنند تا استحکام و سختی آن افزایش یابد.

کاربرد چدن در صنعت:

چدن همواره برای ساخت پل، لوله‌ ها، درپوش چاه‌ های خیابان، ماشین آلات و بسیاری چیز های دیگر تا زمان جایگزین شدن فولاد استفاده می‌شد؛ همچنین شکل توسعه یافته اش به عنوان خرپای سقف، شاغول کردن، خطوط گازی و هم چنین پنجره‌های دکوراتیو مرو استفاده بوده است.

امروزه چدن‌ ها در تولید قطعات ریختگی تحت فشار از جمله شیر فلکه‌ها، بدنه های پمپ قطعات ماشین آلات که در معرض شوک و خستگی هستند مانند میل لنگ‌ها، چرخ دنده ها، غلتک‌ها، تجهیزات فرایند شیمیایی، مخازن ریختگی تحت فشار، در خودرو و صنایع وابسته به آن مثلاً در ساخت مفصل‌های فرمان، دیسک ترمزها، بازوها، میل لنگ‌ها و چرخ دند‌ه‌ها، صفحه کلاچ‌ها، در راه آهن، کشتیرانی و خدمات سنگین و دیگر جاهایی که نیاز به مقاومت در برابر شوک است مثلاً در تجهیزات الکتریکی کشتی‌ها، بدنه موتور، پمپ ها، بست‌ها، قطعات غیر فشاری برای کاربردهای درجه حرارت بالا برای مثال در ساخت قطعات و جعبه های درگیر با آتش، میله‌های شبکه، قطعات کوره‌ها، قالب های شمش، قالب های شیشه، بوته‌های ذوب فلز کاربردهای متعددی دارند.

مهمترین ویژگی‌ های چدن:

از مهمترین ویژگی های چدن می‌ توان به موارد زیر اشاره کرد:

• قابلیت چکش خواری
• سخت و شکننده بودن
• زنگ زدگی دیرتر
• مقاوم در برابر حرارت
• مقاومت بسیار بالا
• دارای انواع گوناگون
• دارای قیمت مناسب
• وزن سنگین

معرفی انواع چدن:

• چدن خاکستری: 

با توجه به داشتن زیرساخت های بسیار خاص مقطع آن به رنگ خاکستری بوده و یکی از پرکاربردترین انواع آلیاژ های چدن می باشد که در بسیاری از صنایع مورد استفاده واقع شده است. از مهمترین انواع این نوع چدن نیز می توان به چدن های خاکستری ورقه ای، کروی، چشم گاوی و یوگلی اشاره داشت.

• چدن داکتیل:

 این گروه با داشتن ویژگی هایی از جمله مقاومت سایشی خوب، ریخته گری مناسب، نقطه ذوب پایین، ماشین کاری عالی و شکل پذیری مطلوب خود توانسته اند در بسیاری از صنایع نقش آفرینی کرده و از محبوب ترین انواع چدن ها به شمار بیایند.

• چدن سفید: 

این مورد از میزان کربن بسیار کمتری برخوردار می باشد و به دلیل داشتن مقطع سفید رنگ خود نیز به این اسم نامگذاری شده است. چدن سفید بیش از حد ترد بوده و این امر سبب شده است که استفاده از این محصول در بسیاری از صنایع منع شود نمونه بهتر برای این مدل از چدن، پروانه توربین ها می باشد.

• چدن مالیبل: 

از مهمترین ویژگی های آن می توان به چکش خوار بودن، داشتن خواص مکانیکی، شکل برفکی و داشتن اشکال نامنظم آن اشاره کرد. توجه داشته باشید که با حرارت دادن چدن های سفید تحت شرایط خاص می توان چدن مالیبل را تهیه کرد.

معایب و مزایا:

چدن دارای مزیت‌ها و معایبی در معماری است. در فشرده سازی قوی و در کشش و خمش ضعیف است. برخی از خواص ویژه چدن ها که آن ها را از فولاد متمایز می کند عبارتند از نقطه ذوب پایین، قابلیت سیال شدن زیاد، کم بودن میزان انقباض در زمان انجماد و سرد شدن، مقاومت کم در برابر ضربه، انعطاف پذیری کم، قابلیت جذب ارتعاش خوب، مقاومت خوب سایش و عدم حساسیت در برابر شیارهای سطحی.

البته مقاومت و سختی این نوع چدن مخصوصاً در حرارت بالا (هنگام آتش‌سوزی) بسیار پایین می‌آید. نکته قابل ذکر در مورد خواص فوق این است که بسیاری از آن ها به ساختمان میکروسکوپی زمینه و چگونگی توزیع کربن در آن بستگی دارد.

برای دریافت مشاوره بیشتر می توانید با ما در تهران ابزار در تماس باشید