چدن سفید تعریف چدن گروه های مواد چدنی شامل چدن های سفید و خاکستری هستند. در دو دهه گذشته، توسعه مواد چدن جدید باعث رقابت بیشتر با مواد دیگر شده و چدن را به رقیبی برای قطعاتی تبدیل می‌کند که به طور سنتی از این مواد ساخته نمی‌شوند. به طور خاص، دو ماده چدنی با استحکام قابل توجهی بالاتر که تأثیر مهمی در این پیشرفت‌های اخیر ایجاد می‌کنند، آهن گرافیت فشرده (CGI/GJV) و چدن داکتیل (ADI) هستند. استحکام مکانیکی و خستگی عالی آنها به ترتیب ناشی از گرافیت لایه ای و ساختارهای گرافیت کروی است. به عنوان مثال، استفاده روزافزون از آهن های گرافیتی ورمیکول و فشرده به عنوان ماده ای مناسب برای بلوک های موتور، میل لنگ و میل بادامک در موتورهای دیزلی با کارایی بالا. اساساً، آنها از ضرورت طراحی موتورهای اتومبیل با قطارهای قدرت بالاتر، سبکتر و ابعاد کوچکتر در مقایسه با موتورهای تولید شده با استفاده از مواد سنتی، مانند آلیاژهای Al-Si یا چدنهای خاکستری سرچشمه می گیرند. چدن سفید چدن سفید زمانی تشکیل می‌شود که کربن موجود در محلول قادر به تشکیل گرافیت نباشد. چدنهای سفید سخت و شکننده هستند. آنها را نمی توان به راحتی ماشین کاری کرد. چدن سفید از این نظر منحصر به فرد است که تنها عضوی از خانواده چدن است که در آن کربن فقط به صورت کاربید وجود دارد. به دلیل عدم وجود گرافیت ظاهری سبک دارد. چدن سفید استحکام فشاری بالایی دارد و در دمای بالاتر سختی و استحکام خوبی را حفظ می کند. وجود کاربیدهای مختلف بسته به محتوای آلیاژ، چدن های سفید را بسیار سخت و مقاوم در برابر سایش اما بسیار شکننده می کند. یک شکل بهبود یافته از چدن سفید، چدن سرد شده است. ریزساختار چدن سفید حاوی سمنتیت عظیم (سفید) و پرلیت است. این شامل سمنتیت بین دندریتی (سفید) است که گاهی اوقات ظاهری Widmanstiitten ("سیخدار") دارد. آستنیت قبل از واکنش یوتکتیک (مایع به آستنیت و سمنتیت تبدیل می شود) به عنوان ماده اولیه تشکیل می شود و بعداً با سرد شدن زیر دمای یوتکتوئید، حدود 723 درجه سانتی گراد (1333 درجه فارنهایت) به پرلیت و سمنتیت تبدیل می شود. چدن سفید به دلیل ناخالصی های کاربید آن که به ترک ها اجازه عبور مستقیم را می دهد، به دلیل شکستگی سطح سفید آن نامگذاری شده است. چدن سفید محتوای سیلیکون کمی دارد و ممکن است حاوی عناصر تثبیت کننده کاربید (مانند کروم) باشد. هنگامی که به سرعت از مذاب سرد می شود، تشکیل گرافیت رخ نمی دهد و ریزساختار آن شامل دندریت های آستنیت در یک ماتریس یوتکتیک (کاربید آهن + آستنیت) است. با سرد شدن تا دمای اتاق، آستنیت به پرلیت یوتکتوئید تجزیه می شود. عدم وجود گرافیت در ریزساختار منجر به یک سطح شکستگی کاملاً سفید می شود. از این رو نام ماده را به خود اختصاص داده است. سختی بالاست (سختی هرمی الماس 400-600 (DPN)) به دلیل وجود کاربید و پرلیت، که چدن سفید را برای ریخته گری های مقاوم در برابر سایش بسیار مناسب می کند. مواد مقاوم در برابر سایش از چدن با کرنش ساینده و خورنده، چدن سفید اغلب استفاده می شود. این ماده همچنین به عنوان ریخته گری سرد یا ریخته گری سخت نشان داده می شود که بسیار مقاوم در برابر سایش است. ویژگی استثنایی این ماده شامل این است که محتوای کربن از نظر شیمیایی به عنوان کاربید پیوند خورده است. سطح شکستگی بر خلاف رنگ خاکستری چدن سفید یا نقره ای است. بسته به سهمیه آلیاژی و درجه آلیاژ، انواع مختلفی از ریخته گری سخت وجود دارد. بسته به ساختار توسط انواع بدون آلیاژ یا کم آلیاژ، کاربید کروم، کاربید مولیبدن، کاربید نیوبیم یا کاربید وانادیم ایجاد می شود. سختی کاربیدها از 800 ویکرز (HV) توسط سمنتیت، 1600 HV توسط کاربید کروم تا 2800 HV توسط کاربید وانادیم می رسد. ریخته گری سخت، که در آن نیکل و کروم به عنوان اجزای آلیاژی به نسبت 2:1 وجود دارد، با نام تجاری "Ni hard" شناخته می شود (به عنوان مثال Ni-hard 1 یا Ni-hard 4). کیفیت ها را می توان با تغییر محتوای کربن تغییر داد. اگرچه محتوای کروم تا حدی بسیار زیاد است (بیش از 20%)، ریختگی سخت آن در برابر خوردگی بسیار مقاوم نیست، دلیل آن این است که سهمیه اصلی کروم در کاربیدها و محتوای سایر عناصر آلیاژی محدود شده است. مانند نیکل یا مولیبدن به اندازه کافی بالا نیست. با این وجود مقاومت در برابر خوردگی به شدت به ترکیب شیمیایی مایع تحویل بستگی دارد. چنین موادی را می توان به خوبی توسط رسانه های ساینده قوی مانند مخلوط ماسه و آب به کار برد. با این حال، از آنجایی که هزینه های آلیاژی نسبتاً زیاد است، این کاربرد عمدتاً برای راه حل های بسیار خاص مناسب خواهد بود. علاوه بر این، اجزای ساخته شده از ریخته گری سخت نیاز به ابزار ریخته گری خاصی دارند. پس از ماشینکاری (پیمایش، نخ) قطعات ریخته گری فقط با ابزارهای خاص امکان پذیر است. به عنوان مثال، تطبیق توان پمپ با تغییر قطر پروانه با برش کاری پیچیده است.
چدن سفید تعریف چدن گروه های مواد چدنی شامل چدن های سفید و خاکستری هستند. در دو دهه گذشته، توسعه مواد چدن جدید باعث رقابت بیشتر با مواد دیگر شده و چدن را به رقیبی برای قطعاتی تبدیل می‌کند که به طور سنتی از این مواد ساخته نمی‌شوند. به طور خاص، دو ماده چدنی با استحکام قابل توجهی بالاتر که تأثیر مهمی در این پیشرفت‌های اخیر ایجاد می‌کنند، آهن گرافیت فشرده (CGI/GJV) و چدن داکتیل (ADI) هستند. استحکام مکانیکی و خستگی عالی آنها به ترتیب ناشی از گرافیت لایه ای و ساختارهای گرافیت کروی است. به عنوان مثال، استفاده روزافزون از آهن های گرافیتی ورمیکول و فشرده به عنوان ماده ای مناسب برای بلوک های موتور، میل لنگ و میل بادامک در موتورهای دیزلی با کارایی بالا. اساساً، آنها از ضرورت طراحی موتورهای اتومبیل با قطارهای قدرت بالاتر، سبکتر و ابعاد کوچکتر در مقایسه با موتورهای تولید شده با استفاده از مواد سنتی، مانند آلیاژهای Al-Si یا چدنهای خاکستری سرچشمه می گیرند. چدن سفید چدن سفید زمانی تشکیل می‌شود که کربن موجود در محلول قادر به تشکیل گرافیت نباشد. چدنهای سفید سخت و شکننده هستند. آنها را نمی توان به راحتی ماشین کاری کرد. چدن سفید از این نظر منحصر به فرد است که تنها عضوی از خانواده چدن است که در آن کربن فقط به صورت کاربید وجود دارد. به دلیل عدم وجود گرافیت ظاهری سبک دارد. چدن سفید استحکام فشاری بالایی دارد و در دمای بالاتر سختی و استحکام خوبی را حفظ می کند. وجود کاربیدهای مختلف بسته به محتوای آلیاژ، چدن های سفید را بسیار سخت و مقاوم در برابر سایش اما بسیار شکننده می کند. یک شکل بهبود یافته از چدن سفید، چدن سرد شده است. ریزساختار چدن سفید حاوی سمنتیت عظیم (سفید) و پرلیت است. این شامل سمنتیت بین دندریتی (سفید) است که گاهی اوقات ظاهری Widmanstiitten ("سیخدار") دارد. آستنیت قبل از واکنش یوتکتیک (مایع به آستنیت و سمنتیت تبدیل می شود) به عنوان ماده اولیه تشکیل می شود و بعداً با سرد شدن زیر دمای یوتکتوئید، حدود 723 درجه سانتی گراد (1333 درجه فارنهایت) به پرلیت و سمنتیت تبدیل می شود. چدن سفید به دلیل ناخالصی های کاربید آن که به ترک ها اجازه عبور مستقیم را می دهد، به دلیل شکستگی سطح سفید آن نامگذاری شده است. چدن سفید محتوای سیلیکون کمی دارد و ممکن است حاوی عناصر تثبیت کننده کاربید (مانند کروم) باشد. هنگامی که به سرعت از مذاب سرد می شود، تشکیل گرافیت رخ نمی دهد و ریزساختار آن شامل دندریت های آستنیت در یک ماتریس یوتکتیک (کاربید آهن + آستنیت) است. با سرد شدن تا دمای اتاق، آستنیت به پرلیت یوتکتوئید تجزیه می شود. عدم وجود گرافیت در ریزساختار منجر به یک سطح شکستگی کاملاً سفید می شود. از این رو نام ماده را به خود اختصاص داده است. سختی بالاست (سختی هرمی الماس 400-600 (DPN)) به دلیل وجود کاربید و پرلیت، که چدن سفید را برای ریخته گری های مقاوم در برابر سایش بسیار مناسب می کند. مواد مقاوم در برابر سایش از چدن با کرنش ساینده و خورنده، چدن سفید اغلب استفاده می شود. این ماده همچنین به عنوان ریخته گری سرد یا ریخته گری سخت نشان داده می شود که بسیار مقاوم در برابر سایش است. ویژگی استثنایی این ماده شامل این است که محتوای کربن از نظر شیمیایی به عنوان کاربید پیوند خورده است. سطح شکستگی بر خلاف رنگ خاکستری چدن سفید یا نقره ای است. بسته به سهمیه آلیاژی و درجه آلیاژ، انواع مختلفی از ریخته گری سخت وجود دارد. بسته به ساختار توسط انواع بدون آلیاژ یا کم آلیاژ، کاربید کروم، کاربید مولیبدن، کاربید نیوبیم یا کاربید وانادیم ایجاد می شود. سختی کاربیدها از 800 ویکرز (HV) توسط سمنتیت، 1600 HV توسط کاربید کروم تا 2800 HV توسط کاربید وانادیم می رسد. ریخته گری سخت، که در آن نیکل و کروم به عنوان اجزای آلیاژی به نسبت 2:1 وجود دارد، با نام تجاری "Ni hard" شناخته می شود (به عنوان مثال Ni-hard 1 یا Ni-hard 4). کیفیت ها را می توان با تغییر محتوای کربن تغییر داد. اگرچه محتوای کروم تا حدی بسیار زیاد است (بیش از 20%)، ریختگی سخت آن در برابر خوردگی بسیار مقاوم نیست، دلیل آن این است که سهمیه اصلی کروم در کاربیدها و محتوای سایر عناصر آلیاژی محدود شده است. مانند نیکل یا مولیبدن به اندازه کافی بالا نیست. با این وجود مقاومت در برابر خوردگی به شدت به ترکیب شیمیایی مایع تحویل بستگی دارد. چنین موادی را می توان به خوبی توسط رسانه های ساینده قوی مانند مخلوط ماسه و آب به کار برد. با این حال، از آنجایی که هزینه های آلیاژی نسبتاً زیاد است، این کاربرد عمدتاً برای راه حل های بسیار خاص مناسب خواهد بود. علاوه بر این، اجزای ساخته شده از ریخته گری سخت نیاز به ابزار ریخته گری خاصی دارند. پس از ماشینکاری (پیمایش، نخ) قطعات ریخته گری فقط با ابزارهای خاص امکان پذیر است. به عنوان مثال، تطبیق توان پمپ با تغییر قطر پروانه با برش کاری پیچیده است.
