فرآیند ریخته گری چدن اصطلاحی برای توصیف خانواده‌ای که از آلیاژهای فلزی استفاده است. به‌طورکلی آلیاژها به 2 دسته آلیاژ آهنی و آلیاژ غیرآهنی تقسیم می‌شوند. عنصر آلیاژی چدن، آهن است. در حقیقت، فولادهای کربنی مقادیر بیشتری از عنصر آهن نسبت به چدن‌ها درون خود دارند.
یک آلیاژ عمدتا آهن باید بیش از 2 درصد کربن داشته باشد تا آلیاژ چدن محسوب شود. چدن‌ها مقادیر کمتری از آلیاژهای دیگر را دارند؛ منگنز و سیلیکون دو مورد از محبوب‌ترین آنها هستند. این عناصر، آلیاژی اضافی برای اصلاح بیشتر خواص چدن به‌شمار می‌روند. برای تولید انواع چدن عموما از شمش آهن خام خاکستری استفاده می‌شود؛ فرایند ذوب آهن خام از طریق کوره کوپل انجام می‌پذیرد.
چدن‌ها (به انگلیسی: Cast Iron) خانواده ای از آلیاژهای آهنی هستند که از آهن، کربن (از ۲٫۱۱٪ تا تقریباً ۴٫۵٪) و سیلیسیم (تا ۳٫۵٪) تشکیل می‌شوند. چدن‌ها معمولاً حاوی ۲٫۰ تا ۴٫۰٪ کربن، ۰٫۵ تا ۳٫۰٪ سیلیسیم، کمتر از ۱٫۰٪ منگنز و کمتر از ۰٫۲٪ گوگرد هستند. عنصر سیلیسیم باعث ایجاد چندین اثر متالورژی در این آلیاژ می‌شود. سیلیسیم با ترویج تشکیل یک اکسید سطحی کاملاً چسبنده، مقاومت در برابر اکسیداسیون و خوردگی چدن‌ها را افزایش می‌دهد. به همین دلیل، چدن‌ها به‌طور کلی مقاومت در برابر خوردگی بالاتری از اکثر فولادها دارند.[۱]
چدن‌ها، به استثنا نوع داکتیل، تا حدودی شکننده هستند و به دلیل داشتن نقطه ذوب پایین، سیالیت بالا، قابلیت ریخته‌گری آسان، قابلیت ماشین کاری بالا، تغییرشکل ناپذیری و مقاومت به سایش بالا، به موادی مهندسی با دامنه وسیعی از کاربردها تبدیل شده‌اند و در تولید انواع لوله‌ها، ماشین آلات، قطعات مورد استفاده در صنعت خودروسازی مانند سرسیلندر، بلوک سیلندر و جعبه دنده به کار می‌روند. چدن‌ها همچنین در برابر تخریب ناشی از اکسایش و زنگ زدگی مقاومت بالایی دارند.
انواع چدن ، در متالکست ، چدن‌ها گروهی از آلیاژهای آهنی با خواص گوناگون و متنوع هستند. انواع چدن در ریخته گری استفاده های مختلف دارند.، این فلزات از عالی‌ترین آلیاژهای ریخته‌گری بوده و دارای گستره وسیعی از استحکام و سختی می‌باشند. اصولاً کاربرد وسیع چدن‌ها به دلیل هزینه کم و خواص مهندسی متنوع است. علی رغم رقابت شدید مواد جدید، هنوز می‌توان هزاران کاربرد صنعتی مناسب و اقتصادی برای چدن ها نام برد.
چدن‌ها انواع مختلفی دارند که عبارتند از:
- چدن شکل پذیر: این محصول دارای گره‌های گرافیتی است که نسبت به سایر چدن‌ها شکل پذیرتر می‌شود؛ در حالی که دارای خواص استحکام عالی است.
- چدن خاکستری (Grey cast iron): دارای پوسته‌های گرافیتی است که قابلیت ماشین کاری آن را نسبت به سایر چدن‌ها بهبود می‌بخشد. شاید بتوان چدن خاکستری را پرکاربردترین نوع چدن در صنایع مختلف دانست. چدن خاکستری دو آلیاژ معروف به نام‌های GG-20 و GG-25 دارد که در صنایع مختلفی همچون خودروسازی، ساخت لوله، شیر و اتصالات، پمپ‌سازی، ساخت بدنه موتورهای الکتریکی و ساخت قطعات، تجهیزات و ماشین‌آلات صنعتی کاربرد دارند. علت نام‌گذاری چدن خاکستری این است که در صورت ایجاد شکست در این آلیاژ، محل شکستگی (سطح مقطع آن) به رنگ خاکستری دیده می‌شود. شکست‌های ایجاد شده در چدن خاکستری در امتداد ورق‌های گرافیتی صورت می‌گیرد.
- چدن سفید (White cast iron): در سطح مقطع شکستگی‌های ایجاد شده در چدن سفید می‌توان رنگ سفید یا نقره‌ای را مشاهده کرد. علت آن این است که درصد کربن به‌کار‌رفته در ترکیب شیمیایی چدن سفید کمتر است که بخش عمده‌ای از آن به‌صورت سمنتیت یا Fe3C رسوب می‌کند. این آلیاژ آهنی استحکام و سختی بالایی دارد؛ در مقابل، به علت تردی بسیار زیاد، کاربرد آن در صنایع مختلف کاهش چشمگیری داشته است. از چدن سفید به علت مقاومت بالا در برابر سایش در محفظه‌های پمپ استفاده می‌شود.
- چدن چکش‌خوار یا مالیبل (Malleable cast iron): این نوع چدن سخت و شکننده است اما قابلیت تراش ندارد. به‌همین‌علت برخی به آن چدن سخت نیز می‌گویند. پایه و اساس چدن مالیبل از چدن سفید است که طی فرایندی، خواص مکانیکی آن تغییر یافته و به حالت چکش‌خوار در می‌آید. این فرایند، آنیله شدن نام دارد. در فرایند آنیله شدن، چدن سفید را تا دمای 900 درجه سانتی‌گراد حرارت داده تا کاربید آهن (سمنتیت) به آهن و کربن تجزیه شود. در این صورت است که ذرات گرافیت به شکل یک کره دور هم جمع می‌شوند و باعث ایجاد خاصیت چکش‌خواری در چدن می‌شوند. از چدن چکش‌خوار در صنایع محتلف و برای اتصال آب و گاز استفاده می‌شود؛ همچنین در قطعات اتومبیل، قطعات کشاورزی، اتصالات الکتریکی و قطعات مورد استفاده در صنایع معدنی هم کاربرد دارد.
- چدن داکتیل یا نشکن (Malleable cast iron): می‌توان چدن نشکن را نسخه بهینه‌شده چدن خاکستری دانست. گرافیت در چدن خاکستری به‌صورت تیغه‌ای قرار دارد اما در چدن نشکن، گرافیت‌ها در زمان انجماد به‌صورت کروی قرار می‌گیرند. تفاوت دیگر میان چدن خاکستری و داکتیل این است که در ترکیب شیمیایی چدن نشکن از منیزیم 0.2 درصد استفاده می‌شود. چدن داکتیل را با عناوینی همچون SG یا چدن چشم گاوی نیز می‌شناسند.
روند ریخته گری قطعات چدنی
مانند سایر ریخته گری ها، روش های مختلف تولید ریخته گری چدن نیز وجود دارد. در کارخانه ریخته گری چدن، 2 روش اصلی برای ریخته گری وجود دارد: ریخته گری با قالب های ماسه ای یا ریخته گری با قالب های فوم .
ریخته گری با قالب های ماسه ای
ریخته گری ماسه ای نیز نامیده می شود. فرایندی است که از قالب های ماسه غیر قابل استفاده مجدد برای تشکیل ریخته گری فلزات استفاده می کند.
ریخته گری با قالب های ماسه برای تولید طیف گسترده ای از اجزای چدن با هندسه های پیچیده استفاده می شود.
برای ساخت ریخته گری آهن سه نوع تکنیک ریخته گری وجود دارد. آن ها ریخته گری ماسه از قبل پوشش داده شده، ریخته گری شن و ماسه رزین و ریخته گری ماسه است.
در میان آنها، ریخته گری شن و ماسه از پیش پوشش داده شده دقیق ترین فرایند ریخته گری شن و ماسه با تحمل عمومی ریخته گری CT8 است.
این توانایی تولید ریخته گری آهن کمتر از 2 کیلوگرم را دارد. ریخته گری ماسه رس دومین فرآیند ریخته گری دقیق با تحمل ریخته گری عمومی CT9 است.
در این روش ریخته گری آهن بین 2 کیلوگرم 60 کیلوگرم قابل استفاده است. و ریخته گری ماسه رزین عمدتا برای تولید ریخته گری آهن بزرگ بالاتر از 60 کیلوگرم استفاده می شود.
ریخته گری با قالب های فوم
یکی دیگر از روش های ریخته گری برای ریخته گری قطعات چدنی است. نوعی فرایند ریخته گری الگوی تبخیری است که مشابه سایر ریخته گری ها است.
اما موم را با الگو جایگزین فوم کنید. مزایای ریخته گری با قالب فوم از دست رفته این است که نقطه جوش فوم کم است، این امر به شما کمک می کند تا با ریختن نیاز به ذوب شدن موم از قالب، فرآیند ریخته گری ساده تر شود.
چدن یکی از مواد معمول ریخته گری در فرایند ریخته گری با قالب فوم است.
با ریخته گری فوم ، می توانیم ریخته گری های کوچک آهنی را با دقت ابعاد مناسب و پایان سطح انجام دهیم برای ریخته گری آهن های حجیم، ریخته گری ماسه ترجیح داده می شود.
چدن آلیاژ فلزی از آهن، کربن و سیلیکون است. با مقدار کربن 2.1 تا 4.5٪ و سیلیسیم حدود 2.2٪ و مقدار کمی گوگرد، منگنز و فسفر می باشد.
ریخته گری چدن یکی از قدیمی ترین روش های ریخته گری در جهان است. چدن ذوب شده و در قالب ها ریخته می شود تا بخشی از محصولات با اندازه و شکل دلخواه ساخته شود.
چدن را می توان در صنایع مختلفی استفاده کرد. در فرآیند ساخت چدن، عناصر آلیاژی نوع چدن را تعیین می کنند.
در مقایسه با ریخته گری فولاد، ریخته گری آهن دارای طیف گسترده ای از مزایای خواص آن است.
شرکت ریخته گری آهن ما که در سال هاست که تاسیس شده است، سابقه طولانی در تولید ریخته گری آهن در چین دارد.
تجهیزات و امکانات کارخانه ما همچنان به روز رسانی می شوند بنابراین ما می توانیم با آخرین فناوری ریخته گری فوم و ریخته گری شن و ماسه، محصولات با بالاترین کیفیت را در اختیار مشتریان خود قرار دهیم.
بر اساس مزایای استفاده از آهن، می توانیم زمان تولید را کاهش دهیم. زمان تحویل را کوتاه کنید، در هزینه ریخته گری آهن صرفه جویی کنید. توانایی رقابتی خود را در بازار ریخته گری آهن تقویت کنید.
از مهم ترین ویژگی های ریخته گری قطعات چدنی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
خواص ریخته گری Tmکم، سیالیت خوب). بدون استفاده از عملیات ماشینکاری پر هزینه می توان به هر شکل و اندازه پیچیده ای آن را داد(
ماشینکاری خوب (چدن های گرافیتی)
کم هزینه
مقاومت فشاری قوی در مقایسه با فولاد
خاصیت ضد لرزش (یا میرایی) عالی از این رو برای ساخت دستگاه مورد استفاده قرار می گیرد.
قیمت ریخته گری چدن
انجام ریخته گری چدن مشمول هزینه می باشد که عوامل مختلفی بر قیمت آن تاثیر گذار است. در فرآیند ریخته گری چدن سه مرحله وجود دارد ازجمله ذوب آلیاژ، رختن درون قالب و سپس سخت و سرد شدن، هر کدام از این مراحل یعنی جنس آلیاژ، نحوه ی ذوب و کیفیت قالبی که در آن ریخته می شود میتواند تاثیر گذار باشد. چدن آلیاژی از آهن می باشد که به آن نسبت های مختلفی از فلزات دیگر اضافه می شود تا چدن بدست آید که میزان خلوص فلزات و نسبت های بکاربرده درآن دارای اهمیت می شوند.
بدون دیدگاه