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

  تلفن : 66349680 - 021

چدن آلیاژی از آهن است که دارای 4%-2 کربن به همراه سایر عناصر مانند : سیلیکون/ منگنز/ فسفر و گوگرد می باشد.مقاومت گرمایی و خوردگی این آلیاژ را می توان با اضافه کردن نیکل/ کرم و مولیبدن و مس افزایش داد. صلبیت مقاومت فشاری و قابلیت ذوب بالا از خواص کلی این ماده است. چقرمگی و مقاومت کششی چدن را میتوان توسط عملیات حرارتی مختلفی که باعث تغییر در ریز ساختار (Microstructure) چدن می شود بهبود بخشید. چدن را نه توسط آنالیز شیمیایی ان بلکه از طریق خواص مکانیکی آن تعریف می کندد. این امر بدان علت است که روش سرد کردن چدن تا حد زیادی بر خواص آن اثر می گذارد.

کربن به صورت کارباید (سمنتیت) و آزاد (گرافیت) در چدن حضور دارد. محدوده این ترکیبها بستگی به مقدار دیگر عناصر آلیاژی خواهد داشت. به عنوان مثال یک چدن یا سیلیکون بالا دارای گرافیت زیاد و سمنتیت بسیار کم خواهد بود. این نوع چدن به چدن خاکستری (Grey cast-iron) شهرت دارد. مقدار سیلیکون معمولا 3%-1 می باشد. مقدار کم سیلیکون باعث تثبیت کاربایدها و چدن با مقدار چشمگیری از سمنتیت ولی گرافیت کم شکل می گیرد. این یک ماده سخت اما ضعیف و شکننده است که چدن سفید (white iron) نامیده می شود.

علیرغم اینکه سیلیکون نقش تعیین کننده ای در ساختار چدن دادن اما نحوه سردکردن و نرخ کاهش دما در هنگام ریخته گری در این موضوع تاثیر خواهد داشت. سردکردن سریع به چدن فرصت کافی نمی دهد که به شکل چدن خاکستری درآید زیرا سیلیکون زمان کافی برای تجزیه سمنتیت به گرافیت را نخواهد داشت. تغییر در ضخامت مقاطع چدن ریخته گری شده نیز در نرخ سرد شدن تاثیر می گذارد و در نتیجه روی نوع چدن ایجاد شده موثر خواهد بود. مقاطع ضخیم به صورت چدن خاکستری منجمد می شود و مقاطع نازک به صورت چدن سفید سرد خواهد شد. از این رو چدن سفید چدن خنک شده (Chilled) نیز نامیده می شود. در روشهای جدید ریخته گری آنالیز نرخ سرد شدن و..... را تحت کنترل درآورده اند تا بتوانند چدنی با ساختار گرافیتی صحیح به دست آورند. همچنین امکان ایجاد چدن سفید در مناطق خاص مثلا سطحی که در معرض سایش بیشتری قرار دارد نیز فراهم شده است. منگنز باعث افزایش مقاومت و چقرمگی چدن می شود و معمولا در مقادیر 1%-0.5 در چدن وجود دارد.

به این ترتیب یک مقطع نازک یا مخروطی تمایل بیشتری به سمت چدن سفید خواهد داشت. همچنین پوسته قطعات ریخته گری شده نیز معمولا سخت هستند در حالی که بخشهای میانی لز نوع چدن خاکستری خواهند بود.

ساختارهای اصلی تشکیل دهنده انواع مختلف چدن فریتیک (Ferritic) پرلیتیک (Pearlitic) یا مخلوطی از این دو می باشند.

چدنهای خاکستری با شبکه فریتیک که بدون پرلیت بوده یا دارای مقدار کمی پرلیت هستند خوش ترتش هستند. مقاومت این نوع چدنها کم است و سختی انها کمتر از 150 درجه برینل (Brinell) می باشد. به علت نرمی و چقرمگی بالای فریت این نوع از چدنها ممکن است چسبنده باشند و در نتیجه شکل گیری لبه انباشته در سرعتهای پایین اتفاق بیفتد اما میتوان در محدوده امکانات ماشین با افزایش سرعت برشی با این مشکل مقابله نمود.

در میان انواع مختلف چدنها آنهایی که دارای شبکه پرلیتی یا فریتی / پرلیتی هستند از نظر سختی در سطحی حدود 150 HBN  (درجه برینل) قرار میگیرند و دارای مقاومت نسبتا پایین تا مقاومت بالا می باشند اما چدنهای سخت تر محدوده سختی تا 280-300 HBN و با ساختار پرلیتی ظاهر می شوند.

چدن نوع پرلیتی دارای ساختمانی قویتر و سختتر از نوع فریتی است و چقرمگی آن کمتر می باشد. مقاومت و سخنی ان بستگی به این دارد که آیا دارای لایه های خشن یا ظریف است. هرقدر لایه ها و دانه بندی ها ظریف تر باشد مقاومت و سختی چدن بیشتر خواهد بود. این به معنای آن است که این چدن دارای کاربایدهای کوچکتری است و سایش کمتری روی ابزار ایجاد خواهد کرد اما به خاطر چسبندگی و تمایل به تشکیل لبه انباشته به ابزار چقرمه تر نیاز دارد.

کاربادها ابزار بسیار سختی هستند که از سمنتیت خاص یا مواد آلیاژی تشکیل شده اند. در صفحات نازک (مثلا در ساختار پرلیتی) سمنتیتها را می توان ماشینکاری کرد اما در ذرات بزرگتر که اجزا تشکیل دهنده را از هم مجزا می سازد باعث کاهش قابلیت ماشینکاری خواهند شد. کاربایدها اغلب در مقاطع نازک جلوآمدگیها یا گوشه های قطعات ریخته گری که سرعت انجماد در آنها بالاست به وجود می آیند و دارای ساختار ظریف تری هستند.

سختی چدنها با درجه برینل اندازه گیری می شوند. این شاخص برای قابلیت ماشینکاری نیز می باشد که با افزایش درجه سختی برینل قابلیت ماشینکاری کاهش خواهد یافت. اما سختی یک اندازه گیری قابل اطمینان برای قابلیت ماشینکاری نیست زیرا دو عامل دیگر وجود دارند که ارزش آنها نشان داده نمی شوند :

  • در اکثر عملیات ماشینکاری در لبه ها و گوشه های قطعات بخشهای سختی هستند که باعث مشکلاتی در امر ماشینکاری می شوند. چون سختی را نمی توان روی لبه ها و گوشه ها اندازه گیری کرد لذا سختی موجود در این مناطق قبل از اجذای عملیات ماشینکاری کشف نمی شود.
  • در آزمایش سختی سنجی به روش برینل در مورد سختی ساینده چدنها که ناشی از تفاوت بین سختی ساختار اصلی و سختی اجزا (از قبیل ذرات کارباید) است صحبتی به میان نمی آید.

سختی ساینده به خاطر وجود ناخالصیهایی از جنس ماسه و کاربایدهای آزاد تاثیر بسیار منفی روی قابلیت ماشینکاری دارد. چدنی با سختی 200 درجه برینل و با تعدادی کارباید آزاد از چدنی با همان درجه سختی اما دارای ساختاری 100% پرلیتیک و بدون کارباید آزاد بسیار مشکل تر ماشینکاری خواهد شد.

اجزا آلیاژی در چدن نیز روی قابلیت ماشینکاری تاثیر خواهند گذاشت البته بستگی به این دارد که چقدر به تشکیل کاربادها کمک کنند یا مانع از تشکیل انها شوند و چدنی مقاوم و سخت ایجاد کنند. ساختار داخلی چدنها تحت تاثیر اجزا آلیاژی است که آنها نیز به خواص ویژه خود وابسته هستند و می توان آنها را به دو گروه تقسیم کرد :

  • مواد تشکیل دهنده کاربایدها شامل : کرم / کبالت / منگنز /مولیبدن / وانادیم
  • عنصر گرافیتی کننده شامل : سیلیکون / نیکل / آلومینیم / مس / تیتانیم

انواع اصلی چدنها عبارتند از :

  • چدن خاکستری با مقاومتهای مختلف
  • چدن گرده ای (Nodular) (داکتیل و گرافیت شبه کروی SG)
  • چدن گرافیتی فشرده (CG)
  • چدن چکش خوار (Malleable)
  • چدن آلیاژی

تفاوت این انواع در شکل و نوع حضور کربن که اساسا به صورت گرافیت است می 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