تماس با همیار فلز : 021-56542509

علاقه مندی ها مقایسه قیمت

قیمت لوله بدون درز

عناصر آلیاژی

نمودار متاپایدار آهن – سمنتیت
خواص چدن با افزودن عناصر آلیاژی یا آلیاژهای مختلف تغییر می کند. در کنار کربن، سیلیکون مهمترین آلیاژ است زیرا کربن را از محلول خارج می کند. درصد کم سیلیکون به کربن اجازه می دهد تا در محلول کاربید آهن باقی بماند و چدن سفید تولید کند. درصد بالایی از سیلیکون باعث خروج کربن از محلول گرافیت و تولید چدن خاکستری می شود.

سایر عوامل آلیاژی، منگنز، کروم، مولیبدن، تیتانیوم و وانادیم با سیلیکون مقابله می کند، باعث حفظ کربن و تشکیل آن کاربیدها می شود. نیکل و مس استحکام و ماشین کاری را افزایش می دهند، اما مقدار گرافیت تشکیل شده را تغییر نمی دهند. کربن به شکل گرافیت منجر به آهن نرم‌تر، کاهش انقباض، کاهش استحکام و کاهش چگالی می‌شود.

گوگرد که عمدتاً یک آلاینده است در صورت وجود، سولفید آهن را تشکیل می دهد که از تشکیل گرافیت جلوگیری می کند و سختی را افزایش می دهد. مشکل گوگرد این است که چدن مذاب را ویسکوز می کند که باعث نقص می شود. برای مقابله با اثرات گوگرد، منگنز اضافه می شود زیرا این دو به جای سولفید آهن به سولفید منگنز تبدیل می شوند.

سولفید منگنز سبکتر از مذاب است، بنابراین تمایل دارد از مذاب خارج شده و وارد سرباره شود. مقدار منگنز مورد نیاز برای خنثی سازی گوگرد 1.7 × محتوای گوگرد + 0.3 درصد است. اگر بیش از این مقدار منگنز اضافه شود، کاربید منگنز تشکیل می شود که باعث افزایش سختی و سرد شدن می شود، مگر در آهن خاکستری که تا 1 درصد منگنز باعث افزایش استحکام و چگالی می شود.

نیکل یکی از رایج‌ترین عناصر آلیاژی است زیرا ساختار پرلیت و گرافیت را اصلاح می‌کند، چقرمگی را بهبود می‌بخشد و تفاوت‌های سختی بین ضخامت‌های مقطع را یکنواخت می‌کند. کروم در مقادیر کم برای کاهش گرافیت آزاد، ایجاد سرما و به دلیل اینکه یک تثبیت کننده کاربید قدرتمند است، اضافه می شود.

نیکل اغلب به همراه اضافه می شود. مقدار کمی قلع را می توان به عنوان جایگزینی برای 0.5٪ کروم اضافه کرد. مس در ملاقه یا در کوره به ترتیب 0.5-2.5٪ اضافه می شود تا سردی را کاهش دهد، گرافیت را تصفیه کند و سیالیت را افزایش دهد. مولیبدن به ترتیب 0.3-1٪ برای افزایش سرما و اصلاح ساختار گرافیت و پرلیت اضافه می شود.

اغلب به همراه نیکل، مس و کروم اضافه می شود تا آهن های با استحکام بالا را تشکیل دهد. تیتانیوم به عنوان گاز زدا و اکسید کننده اضافه می شود، اما سیالیت را نیز افزایش می دهد. 0.15-0.5٪ وانادیم به چدن اضافه می شود تا سمنتیت را تثبیت کند، سختی را افزایش دهد و مقاومت در برابر سایش و گرما را افزایش دهد. 0.1-0.3٪ زیرکونیوم به تشکیل گرافیت، اکسید زدایی و افزایش سیالیت کمک می کند.

در مذاب های آهن چکش خوار، بیسموت در مقیاس 0.002-0.01 درصد اضافه می شود تا میزان سیلیکون را افزایش دهد. در آهن سفید، بور برای کمک به تولید آهن چکش خوار اضافه می شود. همچنین اثر درشت شدن بیسموت را کاهش می دهد.

چدن چکش خوار
آهن چکش‌خوار به‌عنوان یک ریخته‌گری آهن سفید شروع می‌شود که سپس برای یک یا دو روز در حدود ۹۵۰ درجه سانتی‌گراد (۱۷۴۰ درجه فارنهایت) عملیات حرارتی می‌شود و پس از یک یا دو روز سرد می‌شود. در نتیجه کربن موجود در کاربید آهن به گرافیت و فریت به علاوه کربن تبدیل می شود.

فرآیند آهسته به کشش سطحی اجازه می‌دهد تا گرافیت را به‌جای ورقه‌ها، به ذرات کروی تبدیل کند. به دلیل نسبت ابعاد کمتر، کروی ها نسبتا کوتاه و دور از یکدیگر هستند و سطح مقطع کمتری نسبت به ترک یا فونون در حال انتشار دارند.

آنها همچنین بر خلاف ورقه های پوسته، مرزهای صافی دارند که مشکلات تمرکز تنش موجود در چدن خاکستری را کاهش می دهد. به طور کلی، خواص چدن چکش خوار بیشتر شبیه خواص فولاد نرم است. محدودیتی برای اندازه گیری یک قطعه در آهن چکش خوار وجود دارد، زیرا از چدن سفید ساخته شده است.

چدن داکتیل
چدن گره‌دار یا داکتیل که در سال 1948 توسعه یافت، گرافیت خود را به شکل گره‌های بسیار ریز دارد که گرافیت به شکل لایه‌های متحدالمرکز گره‌ها را تشکیل می‌دهد. در نتیجه، خواص چدن انعطاف پذیر مانند فولاد اسفنجی بدون اثرات غلظت تنش است که ورقه های گرافیت ایجاد می کند. درصد کربن موجود 3-4٪ و درصد سیلیکون 1.8-2.8٪ است.

مقادیر کوچک 0.02 تا 0.1٪ منیزیم و فقط 0.02 تا 0.04٪ سریم اضافه شده به این آلیاژها باعث کاهش رشد رسوب گرافیت با اتصال به لبه ها می شود. از صفحات گرافیتی همراه با کنترل دقیق سایر عناصر و زمان بندی، این امر به کربن اجازه می دهد تا به عنوان ذرات کروی شکل با جامد شدن مواد جدا شود. خواص شبیه به آهن چکش خوار است، اما قطعات را می توان با مقاطع بزرگتر ریخته گری کرد.

ساختمان ها
ستون‌های چدنی که در ساختمان‌های آسیاب پیشگام شدند، معماران را قادر ساختند که ساختمان‌های چند طبقه بدون دیوارهای بسیار ضخیم مورد نیاز برای ساختمان‌های بنایی با هر ارتفاعی بسازند. آنها همچنین فضاهای کف کارخانه ها و خطوط دید در کلیساها و سالن ها را باز کردند. در اواسط قرن نوزدهم، ستون‌های چدنی در انبارها و ساختمان‌های صنعتی رایج بودند، که با تیرهای فرفورژه یا چدن ترکیب می‌شدند که در نهایت منجر به توسعه آسمان‌خراش‌های فولادی شد.

همچنین گاهی اوقات از چدن برای نماهای تزئینی به خصوص در ایالات متحده استفاده می شد و منطقه سوهو نیویورک نمونه های متعددی دارد. همچنین گاهی اوقات برای ساختمان های پیش ساخته کامل، مانند ساختمان تاریخی آهن در واترولیت، نیویورک استفاده می شد.


کارخانه های نساجی
کاربرد مهم دیگر در کارخانه های نساجی بود. هوای آسیاب ها حاوی الیاف قابل اشتعال از پنبه، کنف یا پشم بود که در حال ریسندگی بود. در نتیجه، کارخانه های نساجی تمایل نگران کننده ای برای سوختن داشتند. راه حل این بود که آنها را به طور کامل از مواد غیر قابل احتراق بسازیم، و به نظر می رسید که برای ساختمان یک قاب آهنی، عمدتاً از چدن، به جای چوب قابل اشتعال فراهم شود. اولین چنین ساختمانی در دیترینگتون در شروسبری، شروپشر بود.

بسیاری از انبارهای دیگر با استفاده از ستون‌ها و تیرهای چدنی ساخته شده‌اند، اگرچه طرح‌های معیوب، تیرهای معیوب یا بارگذاری بیش از حد گاهی باعث ریزش ساختمان و خرابی‌های سازه‌ای می‌شوند.


در طول انقلاب صنعتی، چدن نیز به طور گسترده برای قاب و سایر قطعات ثابت ماشین‌آلات، از جمله ماشین‌های ریسندگی و بعداً بافندگی در کارخانه‌های نساجی مورد استفاده قرار گرفت. چدن به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت و بسیاری از شهرها دارای کارخانه های ریخته گری بودند که ماشین آلات صنعتی و کشاورزی تولید می کردند.

کاربردهای رایج چدن
خواص مختلف انواع مختلف چدن باعث می شود که هر نوع برای کاربردهای خاص مناسب باشد.

کاربردهای آهن خاکستری
یکی از ویژگی های کلیدی آهن خاکستری توانایی آن در مقاومت در برابر سایش حتی زمانی که عرضه روغن کاری محدود است (به عنوان مثال دیواره های سیلندر بالایی در بلوک های موتور) است. از آهن خاکستری برای ساخت بلوک موتور و سرسیلندر، منیفولد، مشعل گاز، جعبه دنده و محفظه استفاده می شود.

کاربردهای آهن سفید
فرآیند سرد کردنی که برای ساخت آهن سفید استفاده می‌شود منجر به ایجاد ماده‌ای شکننده می‌شود که در برابر سایش و سایش بسیار مقاوم است. به همین دلیل از آن برای ساخت آستر آسیاب، نازل های شات بلاست، کفشک های ترمز راه آهن، محفظه پمپ دوغاب، رول آسیاب نورد و سنگ شکن استفاده می شود.

Ni-Hard Iron به طور خاص برای پاروهای میکسر، مارپیچ ها و قالب ها، صفحات آستر آسیاب های توپ، لوله های زغال سنگ و راهنماهای سیم برای کشیدن سیم استفاده می شود.


کاربردهای چدن داکتیل
خود چدن داکتیل را می توان به درجات مختلفی تقسیم کرد که هر کدام دارای مشخصات خاص و مناسب ترین کاربردها هستند. ماشینکاری آسان است، از خستگی و قدرت تسلیم خوبی برخوردار است، در حالی که مقاوم در برابر سایش است. با این حال، شناخته شده ترین ویژگی آن، شکل پذیری است.

از آهن داکتیل می توان برای ساختن بند فرمان، قطعات گاوآهن، میل لنگ، چرخ دنده های سنگین، اجزای سیستم تعلیق خودرو و کامیون، قطعات هیدرولیک و لولاهای درب خودرو استفاده کرد.

کاربردهای آهن چکش خوار
درجات مختلف آهن چکش خوار با ساختارهای ریز کریستالی متفاوت مطابقت دارد. ویژگی های خاصی که آهن چکش خوار را جذاب می کند، توانایی آن در حفظ و ذخیره روان کننده ها، ذرات سایش غیر ساینده و سطح متخلخلی است که سایر زباله های ساینده را به دام می اندازد. آهن چکش خوار برای سطوح باربر سنگین، زنجیر، چرخ دنده ها، میله های اتصال، قطعات محرکه و محور، سهام نورد راه آهن و ماشین آلات کشاورزی و ساختمانی استفاده می شود.


کاربردهای آهن گرافیت فشرده
آهن گرافیت فشرده در حال آشکار شدن حضور خود در کاربردهای تجاری است. ترکیبی از خواص آهن خاکستری و آهن سفید یک محصول با استحکام و هدایت حرارتی بالا ایجاد می کند - مناسب برای بلوک ها و قاب های موتور دیزل، آستر سیلندر، دیسک های ترمز برای قطار، منیفولدهای اگزوز و صفحات دنده در پمپ های فشار قوی.

ماشینکاری و تکمیل
خواص سختی چدن نیازمند انتخاب دقیق مواد ماشین ابزار است. کاربیدهای پوشش داده شده در محیط های ماشینکاری تولید موثر هستند، اما مواد جدیدتر به طور مداوم با پیشرفت تکنولوژی در حال توسعه هستند.

پرداخت سطحی محصولات چدنی با توجه به کاربرد بسیار متفاوت است. چند کاربرد رایج:

آبکاری
غوطه ور شدن داغ
سمپاشی حرارتی
پوشش انتشار
پوشش تبدیلی
میناکاری چینی
پوشش ارگانیک مایع
پوشش آلی پودر خشک

چدن و ​​آینده
از زمان استفاده اولیه آن در بیش از 3000 سال پیش، آهن جزء جدایی ناپذیر جامعه بشری باقی مانده است. تولید آهن از قرن ها کار آهن توسط آهنگران تا اختراع چدن در عصر صنعتی راه طولانی را پیموده است.

از آن زمان به بعد، فرفورژه تا حد زیادی منسوخ شده است، مگر برای مصارف تزئینی. در مقابل، چدن هنوز از نظر ترکیب، ریزساختار و خواص مکانیکی در حال پیشرفت است و همچنان در دنیای مدرن نشان خود را به جای می‌گذارد.

نظرات ثبت شده

نظری درباره این مطلب ثبت نشده است ، شما نفر اول باشید

نظر خود را به اشتراک بگزارید ایمیل شما در سایت نمایش داده نخواهد شد

جهت مشاوره و استعلام قیمت تماس بگیرید
02156542509   - 02156540771