در کارخانه گروه تولیدی صنعتی پیشتاز، شما شاهد کیفیت و دقت بالای قطعات هستید.
پیشتاز تولید کننده قطعات چدنی، چدن خاکستری، چدن نشکن، داکتیل، چدن مقاوم به حرارت، چدن نسوز، چدن سفید و آلیاژ چدن درخواستی.
جهت اطلاع از قیمت قطعات چدنی یا سفارش ریخته گری قطعات چدنی و آلیاژ های آن با پیشتاز تماس بگیرید.
ریخته گری چدن
چدن ، آلیاژ آهن حاوی 2 تا 4 درصد کربن ، همراه با مقادیر مختلف سیلیکون و منگنز و آثار ناخالصی هایی مانند گوگرد و فسفر . این ماده با کاهش سنگ آهن در کوره بلند ساخته می شود . آهن مایع ریخته می شود ، یا در شمش های خام موسوم به مدل قالب ریخته گری ریخته و سخت می شود و پس از آن قالب ریخته گری ها به همراه ضایعات و عناصر آلیاژی موجود در کوره های کوبال دوباره ذوب می شوند و برای تولید محصولات مختلف دوباره در قالب ها قالب می شوند
اصطلاح ” چدن ” کل خانواده ای از فلزات را نشان می دهد که دارای خواص بسیار متنوعی هستند. این اصطلاح عمومی مانند فولاد است که همچنین خانواده ای از فلزات را مشخص می کند.
فولادها و چدن ها در درجه اول آهن با کربن (C) به عنوان عنصر اصلی آلیاژ هستند. فولادها حاوی کمتر از 2 and و معمولاً کمتر از 1 C C هستند ، در حالی که تمام چدن ها بیش از 2 C. C دارند. حدود 2 C حداکثر محتوای C است که در آن آهن می تواند به عنوان یک آلیاژ تک فاز با تمام C محلول جامد شود. در آستنیت بنابراین ، چدن ها بر اساس تعریف ، به عنوان آلیاژهای ناهمگن جامد می شوند و همیشه بیش از یک ماده تشکیل دهنده در ساختار ریز دارند.
علاوه بر C ، چدن ها باید حاوی سیلیسیم قابل توجهی (Si) باشند که معمولاً از 1% تا 3٪ باشد ، بنابراین در واقع آلیاژهای آهن-کربن-سیلیکون هستند. محتوای بالای C و Si در چدن ها باعث آلیاژهای ریخته گری عالی آنها می شود. دمای ذوب آنها بسیار کمتر از فولاد است. آهن مذاب نسبت به فولاد مذاب مایعات بیشتری دارد و با مواد قالب گیری واکنش کمتری دارد. تشکیل گرافیت با چگالی کمتری در آهن در هنگام انجماد ، تغییر حجم فلز را از مایع به جامد کاهش داده و تولید ریخته گری های پیچیده تری را ممکن می سازد. با این وجود چدن ها شکل پذیری کافی برای غلتاندن یا جعل ندارند.
بیشتر چدن یا به اصطلاح چدن خاکستری یا آهن سفید است ، رنگ هایی که توسط شکستگی نشان داده می شوند. چدن خاکستری حاوی سیلیسیم بیشتری است و سخت تر و قابل پردازش بیشتری نسبت به آهن سفید دارد.
هر دو شکننده هستند، اما نرم و قابل انعطاف آهن تولید شده توسط عملیات حرارتی به مدت یک طولانی در فرانسه در قرن 18 به وجود آمد. آهن داکتیل چنین اختراع شد.خانواده اصلی فلزات که به طور گسترده ای برای چرخ دنده ها ، قالب ها ، میل لنگ اتومبیل و بسیاری دیگر از قطعات ماشین استفاده می شود.
وجود عناصر جزئی خاص نیز برای تولید موفقیت آمیز هر نوع آهن حیاتی است. به عنوان مثال ، از عوامل هسته دهنده ، موسوم به تلقیح ، در تولید آهن خاکستری برای کنترل نوع و اندازه گرافیت استفاده می شود. مقادیر کمی از بیسموت و تلوریم در تولید آهن قابل انعطاف استفاده می شود و وجود چند صدم درصد منیزیم (میلی گرم) باعث تشکیل گرافیت کره کره در شکل پذیری آهن می شود.
علاوه بر این ، ترکیب یک آهن باید متناسب با ریخته گری خاص تنظیم شود. ریخته گری های کوچک و ریخته گری های بزرگ از یک درجه آهن را نمی توان از همان ترکیب فلز انجام داد. به همین دلیل ، بیشتر ریخته گری آهن بر اساس خواص مکانیکی و نه ترکیب خریداری می شود. استثنا common معمول در مورد ریخته گری است که به خصوصیات ویژه ای مانند مقاومت در برابر خوردگی یا مقاومت دما بالا نیاز دارد.
انواع مختلف چدن را می توان از طریق ریزساختار آنها طبقه بندی کرد. این طبقه بندی بر اساس شکل و شکلی است که در آن قسمت عمده C در آهن اتفاق می افتد. این سیستم پنج نوع اساسی را فراهم می کند: آهن خاکستری ، آهن شکل پذیر ، آهن قابل انعطاف ، آهن گرافیت فشرده (CGI) و آهن سفید.
هر یک از این انواع ممکن است بدون تغییر در طبقه بندی اساسی آن ، آلیاژ متوسطی داشته یا تحت عملیات حرارتی قرار گیرند. آهن های آلیاژی بالا ، که به طور کلی بیش از 3٪ آلیاژ اضافه شده دارند ، همچنین می توانند به صورت جداگانه به عنوان آهن خاکستری یا شکل پذیر یا سفید طبقه بندی شوند ، اما آهن های آلیاژی بالا از نظر تجاری به عنوان یک گروه جداگانه طبقه بندی می شوند.
ریخته گری چدن با مواد خام
ساخت چدن با ترکیبی از مواد اولیه آغاز می شود. آهن بندرت در شکل خالص خود یافت می شود. فقط شهاب سنگ ها حاوی آهن خالص هستند. آهن مورد استفاده قرن ها در ترکیب آهن و عناصر دیگر یافت می شود. این ترکیبات به عنوان اکسید آهن شناخته می شوند. استخراج بیشتر آهن را از سنگ معدن آهن که سنگهایی است که در لایه های خارجی زمین وجود دارد و حاوی آهن است ، می گیرد.
این سنگ آهن سپس به انواع مختلف آهن تبدیل می شود اما ابتدا در کوره بلند برای تولید آهن خوک فرآوری می شود. آهن خوک که به خودی خود استفاده می شود ، به دلیل ماهیت شکننده ، کاربرد کمی دارد. آهن خوک که با فلزات دیگر سازگار است ، کاربردهای جدیدی می یابد.
ریخته گری چدن خاکستری
چدن خاکستری نوعی آهن است که در ریخته گری یافت می شود و به دلیل رنگ خاکستری و ظاهر آن ناشی از شکستگی گرافیت در مواد شناخته می شود. به طور خاص ، آنچه باعث می شود چدن خاکستری باشد ، ساختار پوسته گرافیت است که در طی فرآیند خنک سازی از کربن موجود در این جز ایجاد می شود.
چدن خاکستری هم نتیجه مواد استفاده شده و هم فرآیندی است که برای ریختن قطعه استفاده می شود. به عبارت دیگر ، خصوصیات چدن خاکستری بسته به اینکه چه مواد برای ریختن درون قالب ذوب می شوند و همچنین فرایندی که برای ریخته گری استفاده می شود تغییر می کند (این قسمت اصلی فرآیند خنک کننده است که مشخصات قسمت دیگری را در مقابل سایر بخشهای فرآیند قرار دهید.).
یک ترکیب شیمیایی معمولی برای بدست آوردن ریزساختار گرافیتی ، 2.5 تا 4.0٪ کربن و 1 تا 3٪ سیلیسیم وزن است. گرافیت ممکن است 6 تا 10 درصد از حجم آهن خاکستری را اشغال کند. سیلیسیم برای ساخت آهن خاکستری در مقابل چدن سفید مهم است ، زیرا سیلیکون یک عنصر تثبیت کننده گرافیت در چدن است ، به این معنی که به آلیاژ کمک می کند تا به جای کاربید آهن ، گرافیت تولید کند.
در سیلیکون 3٪ تقریباً هیچ کربنی به صورت کاربید آهن به شکل شیمیایی نگهداری نمی شود. یکی دیگر از عوامل موثر بر نمودارسازی میزان انجماد است. هر چه سرعت آن کندتر باشد ، زمان انتشار و تجمع کربن در گرافیت بیشتر می شود. یک سرعت خنک کننده متوسط یک ماتریس مروارید بیشتر ایجاد می کند ، در حالی که یک سرعت خنک کننده سریع یک ماتریس فریتی بیشتر تشکیل می دهد. برای دستیابی به یک ماتریس کاملا فریتی ، باید آلیاژ آنیل شود. خنک سازی سریع ، تا حدی یا به طور کامل نمودارسازی را سرکوب می کند و منجر به تشکیل سمانیت می شود که به آن آهن سفید می گویند.
ترکیب مورد تایید چدن خاکستری 95٪ از نظر وزن به اضافه 1٪ سیلیکون تا 3٪ سیلیکون و 2.1٪ کربن تا 4٪ کربن است.مقدار زیاد سیلیکون در آهن خاکستری هنگام گرم شدن باعث تولید گرافیت می شود. گرافیت عنصری است که مسئول رنگ آمیزی چدن خاکستری است. می توانید گرافیت خاکستری را در هنگام شکستگی آهن خاکستری مشاهده کنید. هنگام شکستگی ، پوسته گرافیت تولید می شود که شواهدی از ساختار گرافیکی آن است.
در شکل طبیعی آن ، پوسته گرافیت مانند یک پوسته پوسته واقعی به نظر می رسد. بر روی یک سطح صیقلی ، پوسته های گرافیت چدن مانند خطوط ظریف به نظر می رسند. پوسته های گرافیت به راحتی ترک می خورند ، کیفیتی که باعث می شود آهن خاکستری قابلیت ریختگی بیشتری داشته باشد. در کل ، حجم خاکستری بین 6 تا 10 درصد گرافیت است. وجود کربن مقاومت و سختی کششی را تغییر می دهد. هرچه مقدار کربن بیشتر باشد ، مقاومت کششی و سختی آن بیشتر است.
ریخته گری چدن نشکن ، ریخته گری داکتیل (ductile casting)
چدن داکتیل که به آن گرافیتی کره ای نیز گفته می شود ، از نظر ترکیب بسیار شبیه چدن خاکستری است ، اما در طول انجماد گرافیت به جای به عنوان هسته شکل می گیرد ذرات ، ذرات کروی (ندول) در . چدن نشکن یک ماده منفرد نیست بلکه بخشی از یک گروه از مواد است که می تواند از طریق کنترل ریزساختار آنها با طیف وسیعی از خصوصیات تولید شود.
فاز ماتریس پیرامون این ذرات بسته به عملیات حرارتی ، مروارید یا فریت است. چدن نشکن از چدن خاکستری قوی تر و مقاوم در برابر ضربه است ، بنابراین اگرچه به دلیل آلیاژها گرانتر است ، اما ممکن است انتخاب اقتصادی ترجیحی باشد زیرا ریخته گری سبک تر می تواند همان عملکرد را داشته باشد.
این گروه از چدنها، براساس نام آنها، حاوی گرافیت های کروی شكل (یا با اسامی گندله يا غده ای شکل هستند. حضور گرافیت های ریز کروی شکل (در سایزها و تعدد استاندارد تعریف شده، عموما به واحد میلیمتر) معرف این دسته از چدنها است.
بطور کلی نام هایی مانند چدن ندولار یا کلوخه ای (Nodular Iron)، چدن داکتیل (Ductile Iron)، در این خانواده چدنها مورد مصرف و در این فصل به تشریح ویژگیهای آن پرداخته می شود. کروی بودن شكل گرافیتها موجب افزایش استحکام، خواص فیزیکی و چقرمگی (سماجت آنها در مقایسه با خانواده ی دیگر چدنها مثل چدن خاکستری و … شده و طرف توجه قرار میگیرد. بدیهی است، در این بین چدنهای نشکن فریتی حاوی قابلیت مقاومت به ضربه و درصد ازدیاد طول نسبی بسیار خوبی هستند.
مکانیزم کروی شدن گرافیت تحقیقات اولیه ژاپنی ها مشخص شده است که گرافیت باید پیرامون مرزهای معینی از ساختار، در حین مذاب، رسوب کرده و کروی شود این مرزها براثر به وجود آمدن حبابهای گازی منوکسید کربن تشكيل می شود. بطور کلی، منشأ تولید گاز منواکسید کربن نیز در مذاب واکنش زیر است:
SiO2 + 2C => Si + 2CO
چدن با گرافیت فشرده، تقریبا یکی از چدنهای خاص و جدید است. این فلز نوعی از چدن عاری از گرافیت ورقه ای است. گفته میشود که این فلز می باید به تقريب حاوی حدود %80 گرافیت فشرده و %20 گرافیت کروی باشد (در این رابطه به منابع استاندارد رجوع شود). بطور مقدماتی تهیه این چدن با افزودن فروسیلیسیم منیزیم در مذاب شکل می گیرد. پاره ای عناصر نیز می توانند موجب افزایش فشردگی گرافیت و بهبود خواص فیزیکی آن شوند.
چدن با گرافیت فشرده نسبت به چدن خاکستری انطاف پذیری و استحکام فیزیکی بالاتری داشته و نسبت به چدن کروی / نشکن، انقباض (حاصل از انجماد) کمتری دارد. استحکام کشش در چدنهای گرافیت فشرده به صورت کلی زیر تست می شود: اگر سه نوع چدن گرافیت فشرده و نشكن و ورقه ای داشته باشیم که ساختار، زمینه و سایر عوامل آن یکسان باشد استحکام کششی چدن با گرافیت فشرده به تقریب میباید بین دو نوع دیگر باشد (البته کمتر از چدن نشکن)، این فاکتور به تقريب در خواص جذب ارتعاش این چدن نیز مطرح است. کوردهای مورد نیاز و رایج برای تهیه این چدن مدل هایی مثل القایی (Inductions)، قوس (Arc) و کاپول هستند.