96/09/03 جمعه 16:37

باکس ورورد


ثبت نام
کلمه عبور جدید
مقالات ساخت و تولید

> بررسی نقش ساده سازی در طراحی مهندسی

> توصیه هایی جهت استانداردسازی طراحی مهندسی

> اهداف و مزایای استاندارد سازی فرآیند طراحی و تولید محصولات صنعتی

> بررسی نقش استاندارد سازی در طراحی محصولات صنعتی

> روش محاسبه سرعت اسپیندل و تغذیه در فرزکاری

> بررسی نکات مهم در طراحی قطعات مکانیکی برای تراشکاری

> معرفی کتاب آموزش نرم افزار تحلیل المان محدود Ansys Workbench

> نکات مهم در طراحی قطعات برای سوراخکاری

> راهنمای جامع گرفتن و بستن قطعه کار در ماشینهای فرز CNC - قسمت سوم

> بررسی عیوب سطحی قطعه کار و مشکلات فرزکاری

> دانلود رایگان کتاب ماشینکاری فلزات اثر Thomas Childs

> کاربردهای تیغه فرز انگشتی تک پر (Single Flute) در فرزکاری

> پارامترهای مهم ماشینکاری و براده برداری در دستگاه فرز CNC

> الزامات اولیه در انتخاب متریال و فرآیند تولید در طراحی مهندسی

> راهنمای جامع گرفتن و بستن قطعه کار در ماشینهای فرز CNC – قسمت اول

> راهنمای جامع گرفتن و بستن قطعه کار در ماشینهای فرز CNC – قسمت دوم

> معرفی نقاط مرجع در ماشینهای فرز CNC

> طراحی برای تولید و مونتاژ (Design for Manufacturing & Assembly) چیست؟

> آموزش زبان برنامه نویسی G Code و M Code دستگاه فرز CNC

> اصول طراحی قطعات مکانیکی برای ماشینکاری

جستجوی پیشرفته آگهی ها
کلمات کلیدی:
روش جستجو:
به صورت عادی
مقادیر شامل تمام کلمات باشد (AND)
مقادیر شامل یک از کلمات باشد(OR)

موقعیت جغرافیایی:


دانلود رایگان

آرشیو مطالب

پرینت
بازدید: ۴٩٨٨
93/10/28 يكشنبه 00:00

:. چدن چیست و انواع چدن کدام اند؟

چدن چیست؟

آهن بعنوان یک عنصر خالص, فلزی مناسب برای استفاده صنعتی نیست . بهرحال برای تولید فولاد و چدن مقدار کمی عناصر غیر فلزی همانند کربن به آهن خالص اضافه می شود. فرق اساسی بین فولاد و چدن, در میزان کربن موجود در آن است. کربن موجود در فولاد بین صفر تا دو درصد و کربن موجود در چدن بیش از دو درصد است. دیگر عناصر آلیاژها مثل منگنر و کروم به فولاد خصوصیات دیگری می دهند مانند مقاومت در برابر سایش , مقاومت در برابر خوردگی و ...

فولاد فلز شناخته شده ای برای مردم است و مصارف زیادی در صنعت دارد. روشهای متعددی برای تولید آهن و فولاد در دنیا و ایران وجود دارد. دو روش عمده مورد استفاده در کشور یکی کوره بلند در ذوب آهن اصفهان و دیگری روش احیای مستقیم در فولاد مبارکه و فولاد اهواز است. محصول خروجی از کوره بلند ,چدن خاکستری است که پس از انجام عملیات فولاد سازی, فولاد تولیدی برای شکل گیری به واحدهای نورد و ... برده می شود.

برخی از خواص ویژه چدن ها که آنها را از فولاد متمایز می کند عبارتند از نقطه ذوب پایین, قابلیت سیال شدن زیاد, کم بودن میزان انقباض در زمان انجماد و سرد شدن, مقاومت کم در برابر ضربه, انعطاف پذیری کم, قابلیت جذب ارتعاش خوب,مقاومت خوب سایش و عدم حساسیت در برابر شیارهای سطحی. نکته قابل ذکر در مورد خواص فوق این است که بسیاری از آنها به ساختمان میکروسکپی زمینه و چگونگی توزیع کربن در آن بستگی دارد. از این رو ,با تغییر هر یک از این عوامل ,خواص چدن نیز ممکن است کاملا تغییر کند.

 

انواع چدن :

1- چدن خاکستری:

این چدن ترکیب شیمیایی خاصی دارد و با انتخاب سرعت سرد شدن مناسب در ضمن انجماد ,قسمت عمده کربن آن بصورت گرافیت آزاد در چدن توزیع می گردد. کلمه خاکستری بدلیل رنگ خاکستری مقطع شکست این نوع چدن است. زیرا مسیر شکست در این نوع چدن, عمدتا در امتداد لایه های گرافیت پیش می رود. از آنجا که بخش عمده قطعات ريختگي چدني را از جنس چدن خاکستري مي سازند, واژه عمومي چدن را, غالباً به غلط در مورد چدن خاکستري به کار مي برند.

خواص چدن خاکستري از ابعاد, مقدار, و توزيع پولک هاي گرافيت, و سختي نسبي فلز زمينه در پيرامون گرافيت, تأثير مي پذيرد.اين عوامل را مي توان با کنترل مقدار کربن و سيليسيم فلز مذاب و آهنگ سرمايش قطعه ريخته گری تنظيم کرد. هرچه چدن آهسته تر سرد شود و مقدار کربن و سيليسيم آن بيشتر باشد, تمايل به ايجاد پولک هاي بيشتر و بزرگتر گرافيت, ساختار زمينه نرم تر, و استحکام کمتر افزايش مي يابد. گرافيت پولکي خواص بي همتايي به چدن خاکستري مي بخشد که از جمله مي توان به ماشينکاري پذيري عالي در ترازهايي از سختي با بيشترين مقاومت در برابر سايش, توانايي مقاومت در برابر برهم سايي, و ميرايي لرزه عالي ناشي از خطي نبودن رابطه تنش- کرنش در تنش هاي نسبتاً کم اشاره کرد.

چندين عامل بر هسته زايي و رشد پولک هاي گرافيت تأثير مي گذارند. مقدار گرافيت و نيز ابعاد و توزيع آن تأثير مهمي برخواص چدن دارند. در سیستم آهن-کربن پایدار، تمامی کربن بصورت گرافیت ظاهر می‌شود.

انواع چدن‌های خاکستری از نظر شکل گرافیت :

•    چدن‌های خاکستری با گرافیت کلوخه‌ای یا شکوفه‌ای یا چدن‌های مالیبل با چکش‌خوار

•    چدن خاکستری با گرافیت ورقه‌ای یا فلسی یا پولکی

•    چدن خاکستری با گرافیت کروی یا چدن داکتیل یا SG و یا چدن نشکن

•    چدن خاکستری چشم گاوی (این نوع چدن ما بین خاکستری و سفید می‌باشد که به علت گرافیتهای نسبتاً بزرگ در بین فاز روشن رنگ فریت به این اسم مشهور است.

2- چدن سفید :

در وضعیتی که ترکیب شیمیایی آلیاژ و یا سرعت سرد شدن به گونه ای باشد که تمامی کربن موجود به صورت سمنتیت (Fe3C) در آید, اصطلاحا گفته می شود که چدن سفید بدست آمده است. این نوع چدن اصلا توانایی تغییر شکل و یا کار مکانیکی را ندارد و بسیار سخت و ترد و شکننده است. این نوع چدن معمولا در ریخته گری مقاطع نازک بوجود می آید. اين نوع چدن ها به صورت غير آلياژي و نيز همراه با مقادير قابل توجهي از عناصر کاربيدزا مانند کرم يا واناديم مورد استفاده قرار مي گيرند. مقاومت در مقابل ساييدگي و سايش چدن هاي سفيد دليل اصلي استفاده از اين نوع چدن ها در صنعت محسوب مي گردد.

با افزايش آهنگ انجماد موضعي چدن, مي توان نواحي گزيده اي از قطعه ريختگي را به چدن سفيد تبديل کرد. قابليت ريخته گري چدن سفيد به خوبي چدن هاي ديگر نيست زيرا دماي انجماد آن معمولاً بالاتر است, و کربني که به صورت کاربيد آهن است منجمد مي شود. بنابراين ديگر گرافيت در به حداقل رسانيدن انقباض در حين انجماد نقشي ندارد. بخشي از قطعه ريختگي که با آهنگي معتدل جامد مي شود, هم گرافيت دارد و هم کاربيد آهن. اين ساختار را چدن ابلق مي نامند.

چدن سفيد سخت مي تواند در قطعه ريختگي از چدن نرم نيز به وجود آيد. دليل اين امر سرمايش سريع مقطعي نازک يا گوشه اي تيز از قطعه يا وجود پره اي بر روي قطعه ريختگي است که از وجود درزي در قالب ناشي شده است و باعث گرماگيري و افزايش آهنگ انجماد مي شود.

3- چدن خالدار :

چدن خالدار ,چدنی است که ترکیب شیمیایی بینابینی دارد و در حالت جامد از ساختمان مخلوط چدن سفید و چدن خاکستری بر حسب سرعت سرد شدن تشکیل شده است.

 

4- چدن سرد شده :

چدنی است که در وضعیت معمولی انجماد به صورت خاکستری ظاهر می شود ولی با افزایش سرعت سرد کردن در حین انجماد در قسمتهای سریع سرد شده بخشی از قطعه را چدن سفید تشکیل می دهد. در چدن های سریع سرد شده, قطعه دارای سطحی سخت و مرکز نرم است بعلاوه این نوع چدن ها از مقاومت به خستگی زیادی برخوردار هستند.

 

5- چدن چکشخوار یا مالیبل :

چدنی است با انعطاف پذیری زیاد و توانایی چکشخواری مناسب که با عملیات حرارتی بسیار طولانی (حدود 100 ساعت) از چدن سفید بدست می آید . در این چدن ها کربن به صورت اسفنجی (برفکی) در زمینه پراکنده است.

    مشخصه اين نوع چدن اين است که بخش عمده کربن موجود در ريزساختار آن به صورت گره هاي نامنظم گرافيت ديده مي شود. اين نوع گرافيت کربن بازپختي نام دارد زيرا در حالت جامد و در حين عمليات گرمايي تشکيل مي شود.براي توليد چدن چکش خوار, چدن را به صورت چدن سفيد با ترکيب شيميايي مناسب مي ريزند. پس از آن که قطعات ريختگي را از قالب بيرون آوردند, آنها را به مدت طولاني در دمايي بالاتر از 900 درجه سلسيوس تحت عمليات گرمايي قرار مي دهند. اين عمليات کاربيد آهن را تجزيه مي کند و کربن آزاد را به صورت گرافيت در چدن رسوب مي دهد. آهنگ سريع انجماد که براي توليد چدن سفيد ضرورت دارد باعث محدوديت ضخامت مقاطع ريختگي چدن چکش خوار مي شود.

با تنظيم ساختار زمينه در پيرامون گرافيت مي توان به گستره وسيعي از خواص مکانيکي در چدن چکش خوار دست يافت. زمينه هاي پرليتي و مارتنزيتي با سرمايش سريع در حوالي دماي بحراني و افزودن عنصرهاي آلياژي به دست مي آيند. چدن هاي چکش خواري که در زمينه خود مقداري کربن ترکيبي داشته باشند غالباً به عنوان چدن چکش خوار پرليتي شناخته مي شوند, اگرچه ممکن است ريزساختار آنها مارتنزيتي يا پرليتي کروي شده باشد.

دلیل اساسی برای انتخاب چدن های چکش خوار قیمت تمام شده پایین و ماشینکاری راحت و ساده آنهاست. کاربردهای آنها در قطعات اتومبیل قطعات کشاورزی ، اتصالات لوله ها ، اتصالات الکتریکی و قطعات مورد استفاده در صنایع معدنی است.

6- چدن نشکن یا چدن داکتایل :

چدن نشکن چدنی است که در هنگام ذوب ریزی با انجام یک سری عملیات , گرافیت موجود در آن به گرافیت کروی تبدیل می شود. کروی شدن گرافیت سبب نشکن شدن (داکتایل) چدن می گردد. رنگ سطح شکست چدن های نشکن به سطح شکست فولاد ها بسیار شبیه است. در این نوع چدن ها همیشه به حالت ایده آل نمی رسیم فقط بر اساس مقدار کروی شدن, درصدی را برای آن معین می کنند.

این نوع چدن در سال 1948 در فیلادلفیای آمریکا در کنگره جامعه ریخته گران معرفی شد. توسعه سریع آن در طی دهه 1950 آغاز و مصرف آن در طی سال های 1960 روبه افزایش نهاده و تولید آن با وجود افت در تولید چدن ها پایین نیامده است. شاخصی از ترکیب شیمیایی این چدن به صورت کربن 3.7% ، سیلیسیم 2.5% ، منگنز0.3% ، گوگرد 0.01% ، فسفر 0.01% و منیزیم 0.04% است. وجود منیزیم این چدن را از چدن خاکستری متمایز می‌سازد. برای تولید چدن گرافیت کروی از منیزیم و سدیم استفاده می‌شود که از نظر اقتصادی منیزیم مناسب و قابل قبول است. جهت اصلاح و بازیابی بهتر منیزیم برخی از اضافه شونده‌هایی از عناصر دیگر با آن آلیاژ می‌شوند و این باعث کاهش مصرف منیزیم و تعدیل کننده آن است. منیزیم ، اکسیژن و گوگرد زدا است. نتیجتا منیزیم وقتی خواهد توانست شکل گرافیتها را به سمت کروی شدن هدایت کند که میزان اکسیژن و گوگرد کم باشند. اکسیژن‌زداهایی مثل کربن و سیلیسیم موجود در چدن مایع این اطمینان را می‌دهند که باعث کاهش اکسیژن شوند ولی فرآیند گوگردزدایی اغلب برای پایین آوردن مقدار گوگرد لازم است. از کاربردهای این چدن ها در خودروسازی و صنایع وابسته به آن مثلا در تولید مفصل‌های فرمان و دیسک ترمزها ، در قطعات تحت فشار در درجه حرارت های بالا مثل شیر فلکه‌ها و اتصالات برای طرحهای بخار و شیمیایی غلتکهای خشک‌کن نورد کاغذ ، در تجهیزات الکتریکی کشتی‌ها ، بدنه موتور ، پمپ‌ها و غیره است.

رده هاي مختلف اين نوع چدن با تنظيم ساختار زمينه در پيرامون گرافيت, به حالت سياه تاب يا با انجام عمليات گرمايي توليد مي شوند. بين رده هاي معمولي اين نوع چدن, از لحاظ ترکيب شيميايي تفاوت اندکي وجود دارد, و اين گونه تنظيم ها را براي بهبود ريزساختار زمينه مطلوب انجام مي دهند. براي تنظيم ساختار زمينه چدن داکتيل در حالت سياه تاب يا آماده سازي آن براي عمليات گرمايي مي توان عنصرهاي آلياژي را به چدن افزود. چدن هاي داکتيل و چدن هاي داکتيل آلياژي با ترکيب شيميايي خاص, خواص غير متعارفي دارند که در کاربردهاي ويژه به کار مي آيند.

 

7- چدن با گرافیت فشرده :

در این نوع چدن ها,گرافیت در بین سلولهای یوتکتیک مشابه با گرافیت در چدنهای خاکستری قرار دارد ولی درشت تر و با ابتدا و انتهای گرد شده و به همین دلیل به این نوع چدن ها ,چدن با گرافیت کرمی شکل گفته می شود. اگر سدیم یا منیزیم به چدن کمتر اضافه کنیم ,بجای بدست آمدن چدن داکتایل ,چدن فشرده به دست می آید . بطور کلی وقتی چدن را چدن با گرافیت فشرده می گوییم که گرافیت های آن به صورت ورقه ای نباشد و همچنین درصد گرافیت کروی آن از 20 درصد کمتر باشد.

فرايند توليد اين نوع چدن مشابه چدن داکتيل و مستلزم کنترل دقيق متالورژيکي و افزودن عناصر خاکی کمياب است, اما توليد چدن با گرافيت فشرده مستلزم افزودن عنصر آلياژي ديگري از قبيل تيتانيم نيز هست تا تشکيل گرافيت کروي به حداقل برسد. چدن با گرافيت فشرده بيشترين قابليت ريخته گری چدن خاکستري را حفظ می کند, استحکام کششی بيشتری دارد و تا حدودي نيز داکتيل است. با افزودن عنصرهای آلياژی, يا انجام عمليات گرمايی مي توان ساختار زمينه اين چدن را تنظيم کرد.

 

8- چدن پرآلیاژ :

این نوع چدن ها در محیط هایی که مقاومت در برابر اکسیداسیون و خوردگی و استحکام زیاد مطرح باشد, بکار گرفته می شوند. گرافیت در این نوع از چدن ها می تواند به صورت ورقه ای و یا کروی ظاهر شود.

 

صفحات مرتبط :

فرآیند ریخته گری و انواع روشهای ریخته گری

ریخته گری فولاد

اصول فرزکاری اصول فرزکاری
قطعات مختلفی که جنس شان از فولاد، چدن، فلزات غیرآهنی ...
بازدید: ١٠۶٠
:. عملیات خانكشي (Broaching) :. عملیات خانكشي (Broaching)
خان كشي نوعي عمليات براده برداري توليدي است كه براي ايجاد سطوح تخت، شيارها، هزارخاري وسطوح فرم دار ديگر بر روي قطعات مي باشد ...
بازدید: ٣۶٨٣
:. تاریخچه برش فلزات به روش وایرکات و نحوه عملکرد دستگاه وایرکات :. تاریخچه برش فلزات به روش وایرکات و نحوه عملکرد دستگاه وایرکات
برش فلزات به روش وایرکات (وایر EDM) یکی از متدهای ماشینکاری به روش تخلیه الکتریکی (EDM) است ...
بازدید: ٢۴۵۴

security_code



طراحی سایت و سئو توسط ضابط