شرکت ایرانا ذوب سازنده انواع درب منهول های چدنی،چدن کوپلیمری و کوپلیمتری
شرکت ایرانا ذوب سازنده انواع دریچه های بازدید کنتور و دریچه های بازدید شیر آلات گاز و آب
شرکت ایرانا ذوب سازنده انواع اتصالات چدنی فلنچ دار
اتصالات چدنی
اتصالات چدنی
درب چدنی فاضلاب
درب چدنی فاضلاب
کفشور های چدنی
کفشور های چدنی
کفشور های چدنی
شبکه های چدنی
شبکه های چدنی
دریچه های بازدید کنتور
دریچه های بازدید کنتور
دریچه بازدید گاز
دریچه بازدید گاز
درب منهول چدنی
درب منهول چدنی
کمربند و بسط چدنی
کمربند و بسط چدنی

چدن سفید

نگامی که تمامی کربن در چدن به صورت کاربید آهن در آید که این امر می تواند ناشی از ترکیب شیمیایی آلیاژ یا سرعت سرد کردن آن باشد،اصطلاحاً به آن چدن سفید گفته می شود.

علت نامگذاری این چدن به دلیل سطح مقطع سفید و براق آن است که ناشی از حضور کاربید در ریزساختار می باشد.چدن های سفید دارای سختی و استحکام فشاری بالایی هستند ولی مقاومت ضربه ای آنها پایین می باشد.این چدن ها به علت حضور کاربید دارای مقاومت سایشی بالایی هستند و در کاربردهای سایشی مصرف زیادی دارند.حفظ سختی این چدن ها تا دمای بالا از مزیت های آن ها می باشد.

حضور عناصر پایدارکننده کاربید مثل کرم،بر،تیتانیم و منگنز در ترکیب چدن موجب افزایش احتمال تشکیل چدن های سفید حتی در سرعت های سرد کردن نه چندان بالامی شود.ساختار نهایی چدن ریختگی بستگی به میزان کربن موجود در چدن دارد،با توجه به بررسی قسمتی از نمودار آهن-کربن که بر تعادل نیمه پایدار سمنتیت دلالت دارد می توان به ساختمان نهایی چدن مورد نظر پی برد.

 

تأثیر عناصر آلیاژی در چدن سفید

به طور کلی حضور عناصر پایدارکننده کاربید و سمنتیت مانند کرم،تلریم،تیتانیم،وانادیم، منگنز و مولیبدن در ترکیب شیمیایی چدن موجب سهولت در تشکیل چدن سفید می شود.

قابلیت سفیدی شدن را می توان از طریق آزمایشهای مختلف از جمله آزمایش گوه تعیین نمود.

به طور کلی برای تهیه چدن های سفید که دارای کاربرد فراوانی در برابر سایش و سختی هستند می توان از عناصر پایدارکننده کاربید کمک گرفت.

عناصر ترغیب کننده کاربید

کرم،وانادیم و بر موجب افزایش کاربید می شوند. همچنین منگنز می تواند اثرات کاربید این عناصر را تشدید کند و در نتیجه می تواند موجب افزایش سختی و کاهش چقرمگی در قطعه می شود.

کرم: عنصری کاربیدزا است و تمایل به سفید شدن چدن را افزایش می دهد.حتی در صورت استفاده از سیلیسیم در صورت بالا بودن میزان کرم،فاز کاربید به صورت پایدار باقی می ماند.

منگنز: این عنصر موجب پایداری کاربید در حد متوسط می شود و در چدن ها از آن به منظور خنثی نمودن اثرات مخرب گوگرد استفاده می شود.این عنصر موجب افزایش استحکام چدن ها می شود.

با افزایش بیشتر منگنز از مقدار زیر، احتمال تشکیل چدن سفید بواسطه تشکیل کاربیدهای Mn3C افزایش می یابد:

%Mn=3%(S)+0.3

چدن های سفید را می توان به سه دستة چدن های سفید هیپو که مقدار درصد کربن موجود در آنها کمتر از 4.3 % ،چدن های سفید یوتکتوید با مقدار درصد کربن4.3 % و

چدن های سفید هیپر که مقدار درصد کربن بیشتر از 4.3% می باشد را تقسیم بندی نمود.

که در اینجا به شرح چدن های سفید هیپر (4.3>%C) پرداخته می شود:

مراحل انجماد و تحولات چدن های هیپر یوتکتوید

شروع انجماد این آلیاژها از خط مایع می باشد و در حد فاصل مایع و یوتکتیک در حالت پایدار لایه های گرافیت ضخیم و بزرگ که به گرافیت کیش موسومند، رسوب می کنند. در واقع گرافیت اولین فازی است که در این دسته از چدنها در طول انجماد تشکیل می شود. با کاهش درجه حرارت،گرافیت های بیشتری رسوب می نمایند تا اینکه میزان کربن مذاب کاهش یافته و به کربن نقطه یوتکتیک یعنی 4.26 درصد برسد و در درجه حرارت نقطه یوتکتیک موجب تشکیل فازهای یوتکتیکی آستنیت و گرافیت می شود.بعد از عبور از ناحیه یوتکتیک ساختار چدن مزبور شامل گرافیت اولیه و آستنیت یوتکتیک و گرافیت یوتکتیک می باشد که با کاهش بیشتر درجه حرارت و نزدیک شدن به نقطه یوتکتوید همانند چدن های یوتکتیک در اینجا نیز میزان کربن آستنیت کاهش یافته و کربن خارج شده بر روی گرافیت های اولیه رسوب می نماید و موجب افزایش ضخامت و حجم آنها می شود.در نقطه یوتکتوید آستنیت موجود وارد تحول شده کهمحصول آن شامل فزیت و گرافیت می باشد و مجدداً گرافیت های تشکیل شده در این مرحله نیز بر روی گرافیت های قبلی رسوب می کنند.در نتیجه ساختار نهایی شامل زمینه فریتی و لایه های ضخیم گرافیت می شود.

در حالت نیمه پایدار در این آلیاژها با رسیدن درجه حرارت به مذاب،سمنتیت از مذاب جدا می شود.با توجه به این که سمنتیت فازی است که نسبت به کربن غنی تر است،با ادامه انجماد و نزدیک شدن به دمای یوتکتیک ترکیب مذاب تغییر کرده و میزان کربن آن در درجه حرارت یوتکتیک به 4.3درصد می رسد و در نتیجه در تحول یوتکتیک،مذاب به لدبوریت تبدیل می شود و با ادامه سردشدن کربن اضافی موجود در آستنیت موجب رسوب مقداری سمنتیت می گردد.

کاربرد چدن سفید

چدن های سفید یکی از پرمصرف ترین آلیاژهای خانوادة چدن می باشد.زیرا دارای خواصی مثل استحکام فشاری بسیار زیاد،مقاومت سایشی عالی و سختی بالایی هستند و از این دسته از چدن ها عمدتاً در ساخت قطعات مقاوم در مقابل سایش در درجه حرارت های بالا در برخی از صنایع کاربرد دارند.

به علت وجود فاز کاربید در چدن های سفید،انعطاف پذیری آنها کم شده و در نتیجه مقاومت ضربه ای آنها پایین است.از این رو برای بهبود چقرمگی این چدن ها از برخی عناصر آلیاژی مثل کرم استفاده می کنند که علاوه بر ایجاد کاربیدهای سخت،چقرمگی قطعه نیز تا حدودی حفظ شود.

کاربید عنصر کرم معمولاً به صورتM7C3 است.

قطعات ساخته شده از چنین آلیاژی نه تنها در برابر سایش بلکه در برابر ضربه های احتمالی در حین کار نیز مقاومت خوبی دارند.

تلقیح چدن سفید:

قبل از ریختن مذاب به قالب بایستی عمل تلقیح انجام گیرد . وظیفه مواد تلقیحی ایجاد چدن سفید، بهسازی خواص  مکانیکی قطعات تولیدی می باشد.

مواد تلقیحی متداول عبارت اند از: آلومینیوم ،بر، بیسموت 
 

مراحل انجام آزمایش:

بعد از محاسبه مواد شارژ آن را آماده کرده و درون بوته قرار داده و سپس به مدت زمان معینی در کوره قرار داده تا ذوب شود.

بعد از ذوب شدن  گوه ای را که دارای اندازه های استاندارد  بوده را قالبگیری کرده و بعد از خشک کردن قالب مذاب را درون قالب ریخته .بعد از منجمد شدن قطعه(گوه) زمانی که قطعه هنوز کاملاً سرد نشده است آن را از نوک گوه وارد آب می کنیم تا سرد شود در این حالت گوه دارای سه قسمت است : قسمت اول شامل چدن سفید و قسمت دوم شامل چدن ابلق(چدن سفید و خاکستری) و قسمت سوم چدن خاکستری است که ما با قسمت اول گوه کار داریم.

بعد از سرد کردن گوه در آب وارد مرحله سوهانکاری می شویم تا سطح قطعه کاملاً صاف شود .بعد از سوهانکاری ،مراحل سمباده زنی را شروع کرده و بعد از پایان مراحل سمباده زنی به سراغ مرحله پولیش می رسیم در این مرحله سطح قطعه بایستی کاملاً صیقلی بوده  به طوری که تصویر شخص در آن معلوم باشد.

بعد از پولیش کردن قطعه را زیر میکروسکوپ برده و آن را مورد بررسی قرار می دهیم  به دلیل اینکه این چدن،چدن سفید است بایستس در زیر میکروسکوپ دانه های گرافیتی وجود نداشته باشد به دلیل آنکه در این نوع چدن کربن به شکل ترکیبی وجود دارد و عاری از گرافیت آزاد می باشد.

بعد از مطمئن بودن از عدم وجود گرافیت در این نوع چدن  آن را با محلول نایتال اچ می کنیم. زمان اچ برای چدن معلوم نیست ولی بعد از اینکه سطح چدن به رنگ تیره در آمد  به معنی این است که چدن اچ شده است.

بعد از اچ کردن آن را شستشو داده و سپس خشک می کنیم. بعد از اچ  و خشک کردن دوباره گوه را زیر میکروسکوپ قرار داده و ریزساختار آن را مشاهده می کنیم.

مواد شارژی که در تهیه چدن سفید هیپر مورد استفاده قرار گرفته بود عبارتند از:

1-فرو کرم:

از این نوع فروآلیاژ برای سفید کردن چدن استفاده می شود و مقدار آن برای تهیه چدن سفید به میزان 800گرم می باشد. 
 
 

2-گرافیت گرانله:

مقدار  درصد کربن مورد نظر برای تهیه چدن سفید هیپر باید بیش از 3/4% باشد .مقدار درصد کربن موجود در مواد شارژ کارگاه به میزان 3/4% می باشد که ما برای اینکه مابقی کربن را به مذاب وارد کنیم از گرافیت گرانله استفاده کردیم.

مقدار گرافیت گرانله مورد استفاده در تهیه این نوع چدن حدوداً یک کیلوگرم می باشد. 

3-آلومینیم:

از آلومینیم برای تلقیح چدن سفید استفاده کرده و مقدار آن 005/0الی 1/0% می باشد.

4-سایر مواد شارژ که در جدول زیر آمده است:

کربن

سیلیسیم

منگنز

گوگرد

فسفر

5/4

2/1

72/0

13/0

13/0

 

برای تهیه  این نوع چدن دوبار کار انجام داده ایم. بار اول چدن اصلاً سفید نبوده و بار دوم به علت اشتباه در کار به جای گرافیت گرانله از  مواد دیگری که باعث پودر شدن مذاب  شود استفاده کردیم. 
 

آدرس ما

اصفهان شهرک صنعتی تیران خیابان صنعت 5

شرکت ایرانا ذوب

مدیریت: سلطانی

تلفکس : 34509256-031

همراه : 09134314414

پست الکترونیک:info@iranazob.com

ورود به سایت