ابزار صنعتی | نمایندگی ابزار آلات صنعتی | ابزار تراشکاری | پیشگامان صنعت خاور میانه | ابزار آلات دستی | جوش و برش RSS

  تلفن : 66349680 - 021

چدن آلياژي از آهن است که داراي 4%-2 کربن به همراه ساير عناصر مانند : سيليکون/ منگنز/ فسفر و گوگرد مي باشد.مقاومت گرمايي و خوردگي اين آلياژ را مي توان با اضافه کردن نيکل/ کرم و موليبدن و مس افزايش داد. صلبيت مقاومت فشاري و قابليت ذوب بالا از خواص کلي اين ماده است. چقرمگي و مقاومت کششي چدن را ميتوان توسط عمليات حرارتي مختلفي که باعث تغيير در ريز ساختار (Microstructure) چدن مي شود بهبود بخشيد. چدن را نه توسط آناليز شيميايي ان بلکه از طريق خواص مکانيکي آن تعريف مي کندد. اين امر بدان علت است که روش سرد کردن چدن تا حد زيادي بر خواص آن اثر مي گذارد.

کربن به صورت کاربايد (سمنتيت) و آزاد (گرافيت) در چدن حضور دارد. محدوده اين ترکيبها بستگي به مقدار ديگر عناصر آلياژي خواهد داشت. به عنوان مثال يک چدن يا سيليکون بالا داراي گرافيت زياد و سمنتيت بسيار کم خواهد بود. اين نوع چدن به چدن خاکستري (Grey cast-iron) شهرت دارد. مقدار سيليکون معمولا 3%-1 مي باشد. مقدار کم سيليکون باعث تثبيت کاربايدها و چدن با مقدار چشمگيري از سمنتيت ولي گرافيت کم شکل مي گيرد. اين يک ماده سخت اما ضعيف و شکننده است که چدن سفيد (white iron) ناميده مي شود.

عليرغم اينکه سيليکون نقش تعيين کننده اي در ساختار چدن دادن اما نحوه سردکردن و نرخ کاهش دما در هنگام ريخته گري در اين موضوع تاثير خواهد داشت. سردکردن سريع به چدن فرصت کافي نمي دهد که به شکل چدن خاکستري درآيد زيرا سيليکون زمان کافي براي تجزيه سمنتيت به گرافيت را نخواهد داشت. تغيير در ضخامت مقاطع چدن ريخته گري شده نيز در نرخ سرد شدن تاثير مي گذارد و در نتيجه روي نوع چدن ايجاد شده موثر خواهد بود. مقاطع ضخيم به صورت چدن خاکستري منجمد مي شود و مقاطع نازک به صورت چدن سفيد سرد خواهد شد. از اين رو چدن سفيد چدن خنک شده (Chilled) نيز ناميده مي شود. در روشهاي جديد ريخته گري آناليز نرخ سرد شدن و..... را تحت کنترل درآورده اند تا بتوانند چدني با ساختار گرافيتي صحيح به دست آورند. همچنين امکان ايجاد چدن سفيد در مناطق خاص مثلا سطحي که در معرض سايش بيشتري قرار دارد نيز فراهم شده است. منگنز باعث افزايش مقاومت و چقرمگي چدن مي شود و معمولا در مقادير 1%-0.5 در چدن وجود دارد.

به اين ترتيب يک مقطع نازک يا مخروطي تمايل بيشتري به سمت چدن سفيد خواهد داشت. همچنين پوسته قطعات ريخته گري شده نيز معمولا سخت هستند در حالي که بخشهاي مياني لز نوع چدن خاکستري خواهند بود.

ساختارهاي اصلي تشکيل دهنده انواع مختلف چدن فريتيک (Ferritic) پرليتيک (Pearlitic) يا مخلوطي از اين دو مي باشند.

چدنهاي خاکستري با شبکه فريتيک که بدون پرليت بوده يا داراي مقدار کمي پرليت هستند خوش ترتش هستند. مقاومت اين نوع چدنها کم است و سختي انها کمتر از 150 درجه برينل (Brinell) مي باشد. به علت نرمي و چقرمگي بالاي فريت اين نوع از چدنها ممکن است چسبنده باشند و در نتيجه شکل گيري لبه انباشته در سرعتهاي پايين اتفاق بيفتد اما ميتوان در محدوده امکانات ماشين با افزايش سرعت برشي با اين مشکل مقابله نمود.

در ميان انواع مختلف چدنها آنهايي که داراي شبکه پرليتي يا فريتي / پرليتي هستند از نظر سختي در سطحي حدود 150 HBN  (درجه برينل) قرار ميگيرند و داراي مقاومت نسبتا پايين تا مقاومت بالا مي باشند اما چدنهاي سخت تر محدوده سختي تا 280-300 HBN و با ساختار پرليتي ظاهر مي شوند.

چدن نوع پرليتي داراي ساختماني قويتر و سختتر از نوع فريتي است و چقرمگي آن کمتر مي باشد. مقاومت و سخني ان بستگي به اين دارد که آيا داراي لايه هاي خشن يا ظريف است. هرقدر لايه ها و دانه بندي ها ظريف تر باشد مقاومت و سختي چدن بيشتر خواهد بود. اين به معناي آن است که اين چدن داراي کاربايدهاي کوچکتري است و سايش کمتري روي ابزار ايجاد خواهد کرد اما به خاطر چسبندگي و تمايل به تشکيل لبه انباشته به ابزار چقرمه تر نياز دارد.

کاربادها ابزار بسيار سختي هستند که از سمنتيت خاص يا مواد آلياژي تشکيل شده اند. در صفحات نازک (مثلا در ساختار پرليتي) سمنتيتها را مي توان ماشينکاري کرد اما در ذرات بزرگتر که اجزا تشکيل دهنده را از هم مجزا مي سازد باعث کاهش قابليت ماشينکاري خواهند شد. کاربايدها اغلب در مقاطع نازک جلوآمدگيها يا گوشه هاي قطعات ريخته گري که سرعت انجماد در آنها بالاست به وجود مي آيند و داراي ساختار ظريف تري هستند.

سختي چدنها با درجه برينل اندازه گيري مي شوند. اين شاخص براي قابليت ماشينکاري نيز مي باشد که با افزايش درجه سختي برينل قابليت ماشينکاري کاهش خواهد يافت. اما سختي يک اندازه گيري قابل اطمينان براي قابليت ماشينکاري نيست زيرا دو عامل ديگر وجود دارند که ارزش آنها نشان داده نمي شوند :

  • در اکثر عمليات ماشينکاري در لبه ها و گوشه هاي قطعات بخشهاي سختي هستند که باعث مشکلاتي در امر ماشينکاري مي شوند. چون سختي را نمي توان روي لبه ها و گوشه ها اندازه گيري کرد لذا سختي موجود در اين مناطق قبل از اجذاي عمليات ماشينکاري کشف نمي شود.
  • در آزمايش سختي سنجي به روش برينل در مورد سختي ساينده چدنها که ناشي از تفاوت بين سختي ساختار اصلي و سختي اجزا (از قبيل ذرات کاربايد) است صحبتي به ميان نمي آيد.

سختي ساينده به خاطر وجود ناخالصيهايي از جنس ماسه و کاربايدهاي آزاد تاثير بسيار منفي روي قابليت ماشينکاري دارد. چدني با سختي 200 درجه برينل و با تعدادي کاربايد آزاد از چدني با همان درجه سختي اما داراي ساختاري 100% پرليتيک و بدون کاربايد آزاد بسيار مشکل تر ماشينکاري خواهد شد.

اجزا آلياژي در چدن نيز روي قابليت ماشينکاري تاثير خواهند گذاشت البته بستگي به اين دارد که چقدر به تشکيل کاربادها کمک کنند يا مانع از تشکيل انها شوند و چدني مقاوم و سخت ايجاد کنند. ساختار داخلي چدنها تحت تاثير اجزا آلياژي است که آنها نيز به خواص ويژه خود وابسته هستند و مي توان آنها را به دو گروه تقسيم کرد :

  • مواد تشکيل دهنده کاربايدها شامل : کرم / کبالت / منگنز /موليبدن / واناديم
  • عنصر گرافيتي کننده شامل : سيليکون / نيکل / آلومينيم / مس / تيتانيم

انواع اصلي چدنها عبارتند از :

  • چدن خاکستري با مقاومتهاي مختلف
  • چدن گرده اي (Nodular) (داکتيل و گرافيت شبه کروي SG)
  • چدن گرافيتي فشرده (CG)
  • چدن چکش خوار (Malleable)
  • چدن آلياژي

تفاوت اين انواع در شکل و نوع حضور کربن که اساسا به صورت گرافيت است مي باشد.

درباره ما

مائده دیزاین طراحی لوگو

شرکت بازرگانی پیشگامان صنعت خاورمیانه که بحق بزرگترین شرکت دانش بنیان درزمینه واردات و پخش ابزار آلات صنعتی در سطح خاورمیانه میباشد و بزرگترین بانک اطلاعات ابزار آلات صنعتی را در دل خود جای داده است

آدرس :

آدرس : تهران ، خیابان امام خمینی ، مقابل بیمارستان سینا ، پاساژ رشید 3 ، طبقه اول ، واحد 8
تلفن تماس : 66349680 - 021
فکس : 66349679 - 021
تلگرام : 09122970599  -  09194000702
ایمیل
ساعت کار : 8/30 صبح الی 5 بعد از ظهر

منو