چدن و روش تولید آن

چدن آلیاژهای آهن و کربن میباشد که میزان کربن آن بیش از 2٪ است.

ساخت چدن با ترکیبی از مواد اولیه آغاز می شود. آهن بندرت در فرم خالص خود یافت می شود و ترکیبات آن به عنوان اکسید آهن شناخته می شوند. آهن از استخراج معادن سنگ آهن به دست می آید که سنگهایی است که در لایه های بیرونی زمین وجود دارند و حاوی آهن میباشند.

این سنگ آهن سپس به انواع مختلفی از آلیاژهای آهن تبدیل میگردد. اما برای تولید آن، ابتدا آهن چدن در کوره پردازش می شود. به خودی خود آهن چدن به دلیل ماهیت شکنندگی کاربردهای کمی دارد اما با ترکیب فلزات دیگر کاربردهای جدیدی را به خود می گیرد.

اصطلاح چدن معمولاً برای توصیف چدن خاکستری به کار می رود ، اما می تواند یک گروه کامل از آلیاژها را نیز توصیف کند. غالباً از رنگ سطح چدن برای شناسایی آن استفاده می شود. چدن درابتدا آهن چدن است که دوباره گداخته میشود و اغلب با مقادیر زیادی قراضه آهن و گاهی با قراضه فولاد ترکیب میشود.

پس از حذف آلاینده های آهن چدن، آهن پس از ذوب مجدد، در قالب ریخته میشود. ریخته گری، فرآیند ریختن آهن در قالب است. پس از ریختن آهن در قالب، اجازه میدهند تا سفت و جامد شود. اگر فرآیند جامد سازی به درستی انجام نشود، تمام مراحل طی شده بی فایده بوده است. در این صورت آهن دوباره بازیافت میشود و به عنوان قراضه آهن در ریخته گری مورد استفاده قرار میگیرد.

کنترل خنک شدن در روشهای جامدسازی بسیار مهم است که می تواند تفاوت بین کیفیت بالای و متوسط چدن را نشان دهد. خنک شدن سریع موجب بوجود آمدن ساختار ریز دانه ای و خنک شدن آهسته باعث ایجاد ساختار دانه درشت می شود.

از دیگر مشکلات پیش رو در فرآیند چدن، می توان به آلایش آهن ، تخلخل گاز (تشکیل حباب در آهن) و مشکلات مربوط به سیال بودن فلز اشاره کرد. باید گفت فرآیند ریخته گری مانند هنری است که باید بسیار مورد بررسی قرار گیرد و تجربه شود تا بتوان بهترین محصول را بدست آورد.