اجزای سازنده چدن چیست؟

چدن را می توان دسته ای از آلیاژها دانست که دارای بیس آهنی هستند، این نوع از آلیاژ دارای درصد های متفاوتی از عناصر مختلف بوده که در نهایت در ترکیب با هم آلیاژ چدن را تشکیل می دهند. انواع متفاوتی از چدن ساخته شده است که بر اساس نام طبقه بندی می شوند و در هر نوع، نسبت ترکیب عناصر، متغیر خواهد بود. انواع چدن ویژگی های یکسانی دارند از جمله این که قابلیت شکل پذیری و ریخته گری داشته و نسبت به سایش دارای مقاومت بالایی هستند. به دلیل استحکام بالایی که آلیاژ چدن دارد از آن در ساخت انواع لوله ها، صنعت خودروسازی، جعبه دنده، ظروف و ... استفاده می شود. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد آلیاژ چدن می توانید با کارشناسان آهن پخش در ارتباط باشید.

چدن از چه ساخته شده

این سوال که آلیاژ چدن از چه چیزی ساخته می شود باعث می شود که به طور جزیی تر به مواد تشکیل دهنده چدن بپردازیم. با توجه به این که آلیاژ ها دارای دو نوع آهنی و غیرآهنی می باشند، می توان چدن را از جمله پرکاربردترین آلیاژ های آهنی دانست. عناصری که به آهن خام اضافه می شوند بسته به نوع چدن می توانند متفاوت باشد.عناصر ثابت اضافه شده به آهن خام برای تولید چدن عبارتند از:

• کربن
• سیلیکون

برخی از انواع چدن دارای عناصر دیگری از جمله موارد زیر می باشد:

• منگنز
• فسفر
• گوگرد

و اگر در تولید چدن هدف تغییر ساختار و یا خواص آن باشد، عناصر زیر به آن اضافه می شود:

• آلومینیوم
• مس
• کرم
• وانادیم
• سدیم و ...

انواع چدن موجود در بازار

کربنی که در آلیاژ های چدن مورد استفاده قرار می گیرند دارای دو نوع کربن ترکیبی و کربن آزاد می باشد. نوع کربن استفاده شده در آلیاژ، بسیاری از خواص چدن را تعیین خواهد کرد. انواع چدن موجود در بازار بر اساس نوع کربن اضافه شده، تعیین می شود. انواع چدن عبارتند از:

• چدن خاکستری
  میزان کربن :3.4 تا 4 درصد
  نوع کربن: کربن آزاد به صورت ورقه ای
  سیلیکون: 1 تا 3 درصد
  ویژگی آلیاژ چدن: توانایی در جذب صدا و ارتعاش، قابلیت شکل پذیری، قابلیت انتقال دما، مقاومت بالا در برابر سایش
  کاربرد آلیاژ: ساخت بدنه و موتور خودروها، ساخت سر سیلندر، ساخت درپوش های خیابانی، ساخت انواع لوله چدنی و ...
  توضیحات: نام خاکستری چدن به دلیل خاکستری بودن سطح مقطع شکست چدن انتخاب شده است. چدن خاکستری را می توان از جمله پرکاربردترین آلیاژهای موجود دانست. دو نوع چدن GG-20 و GG-25 از جمله پر کاربردترین چدن های خاکستری در صنعت می باشند.
• چدن داکتیل
  کربن: 3 تا 4 درصد
  نوع کربن: کربن آزاد به صورت کروی
  ویژگی آلیاژ: انعطاف زیاد، استحکام بالا
  کاربرد آلیاژ:ساخت غلطک و انواع میلنگ، چرخ دنده و ...
  توضیحات: نام دیگر این آلیاچ چدن نشکن نام دارد. ترکیبات این چدن بسیار شبیه به ترکیبات چدن خاکستری است با این تفاوت که در هنگام انجماد گرافیت های موجود در آلیاژ به صورت کروی تجمع می کنند.
• چدن مالیبل
  میزان کربن: 2.5 تا 2.9 درصد
  نوع کربن: کربن آزاد به شکل برفکی
  سیلیکون: 0.9 تا 1.9
  ویژگی آلیاژ: قابلیت چکش خواری زیاد
  کاربرد آلیاژ: ساخت اتصالات گازی، محور اتوموبیل، ساخت ابزار دستی و ...
• چدن گرافیت فشرده
  کربن: 2.5 تا 4 درصد
  نوع کربن: کربن آزاد به صورت کرمی
  سیلیکون: 1.8 تا 3.8 درصد
  ویژگی آلیاژ: ویژگی هایی مشابه آلیاژ داکتیل و خاکستری
  کاربرد: در ساخت انواع بلوک ها و سر سیلندرها، دیسک های قطار و ...
  توضیحات: این نوع از چدن از آنیله شدن چدن سفید تولید می شود. چدن سفید را تا درجه بالایی به اندازه 900 درجه سانتی گراد بالا می برند. در این صورت کاربید آهن به کربن و آهن تجزیه خواهد شد. چدن حاصله دارای خاصیت چکش خواری بسیار بالایی است.

 چدن از چه فلزاتی تشکیل شده

 چدن عمدتاً از آهن (Fe)، کربن (C) و سیلیسیم (Si) تشکیل شده است. با این حال، ممکن است مقادیر کمی از عناصر دیگری مانند منگنز (Mn)، فسفر (P) و گوگرد (S) نیز در آن وجود داشته باشد. در ادامه به بررسی بیشتر اجزای چدن می‌پردازیم:

• آهن (Fe): آهن عنصر اصلی در ساختار چدن است. معمولاً حدود 80 تا 90 درصد چدن از آهن تشکیل شده است.
• کربن (C): کربن کلیدی‌ترین عنصر آلیاژی در چدن است و معمولاً 2 تا 4 درصد از وزن چدن را تشکیل می‌دهد. میزان کربن به طور چشمگیری بر سختی، استحکام و قابلیت ریخته‌گری چدن اثر می‌گذارد. کربن در چدن، می‌تواند به دو شکل زیر وجود داشته باشد:
• گرافیت: در این حالت، کربن آزاد به صورت ساختارهای پولکی یا کروی در زمینه چدن توزیع می‌شود. حضور گرافیت سبب نرمی، قابلیت ماشین‌کاری مناسب و مقاومت در برابر سایش در برخی از انواع چدن (مانند چدن خاکستری و چدن داکتیل) می‌گردد.
• سمنتیت یا کاربید آهن: (Fe₃C) در این حالت، کربن به صورت شیمیایی با آهن ترکیب شده و یک ترکیب بسیار سخت و در عین حال شکننده به نام سمنتیت را به وجود می‌آورد. وجود سمنتیت، باعث افزایش سختی و مقاومت به سایش در برخی از انواع چدن (مانند چدن سفید) می‌شود.
• سیلیسیم: (Si) معمولاً 1 تا 3 درصد وزن ترکیبات چدنی را تشکیل می‌دهد. سیلیسیم به بهبود سیالیت چدن مذاب در فرآیند ریخته‌گری کمک کرده و همچنین تشکیل گرافیت را تسهیل می‌نماید.
• منگنز: (Mn) منگنز به مقدار کمی (حدود 0.5 تا 1 درصد) در چدن یافت می‌شود. منگنز با اثرات نامطلوب گوگرد، مقابله می‌کند و می‌تواند استحکام چدن را کمی بهبود دهد.
• فسفر: (P) فسفر عموماً به عنوان یک ناخالصی در چدن در نظر گرفته می‌شود. حضور فسفر می‌تواند سیالیت چدن مذاب را افزایش دهد، اما مقادیر زیاد آن باعث تردی و شکنندگی چدن می‌شود.
• گوگرد: (S) معمولاً به عنوان یک ناخالصی در چدن وجود دارد و می‌تواند باعث تشکیل کاربیدهای آهن شده و قابلیت ریخته‌گری را کاهش دهد. به همین دلیل، منگنز به ترکیب چدن افزوده می‌شود تا اثرات مضر گوگرد را کاهش دهد.

 جهت ساخت آلیاژ چدن از چه فلزی استفاده می ‌شود

چدن یک آلیاژ آهنی است که به دلیل قابلیت ریخته‌گری، استحکام فشاری بالا و هزینه نسبتاً پایین، کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد. بر خلاف فولاد که مقدار کربن کمی دارد، چدن دارای مقدار کربن قابل توجهی است که خواص منحصر به فردی به آن می‌بخشد.

فلز اصلی که برای ساخت آلیاژ چدن استفاده می‌شود، آهن (Fe) است. آهن مذاب با کربن و سایر عناصر آلیاژی (مانند سیلیسیم و منگنز) مخلوط شده و سپس در قالب ریخته می‌شود تا شکل نهایی را به خود بگیرد و تبدیل به چدن شود.

 اجزای سازنده چدن چیست علوم هفتم

 با توجه به سطح آموزشی علوم هفتم، می‌توان اجزای سازنده اصلی چدن را بدین صورت بیان کرد: چدن یک نوع فلز است که از ترکیب آهن و مقدار زیادی کربن به دست می‌آید. علاوه بر آهن و کربن، مقدار کمی از مواد دیگری مانند سیلیسیم نیز در آن وجود دارد که به بهتر شدن خواص آن کمک می‌کند. مقدار زیاد کربن در چدن، باعث می‌شود که این ماده نسبت به آهن خالص، سخت‌تر و در عین حال شکننده‌تر باشد. همچنین می‌توانید چدن را به راحتی در قالب‌های مختلف با اشکال متنوع بریزید.