ریخته گری چدن ( چدن ریختگی )

عنوان چدن ریختگی مشخص کننده دسته بزرگی از فلزات است . فلزاتی که در این دسته قرار دارند از نظر خواص با یکدیگر  تفاوتهای فاحش دارند . عنوان چدن ریختگی ، همانند  عنوان  فولاد  که  مشخص کننده دسته دیگری از فلزات است ، یک عبارت کلی است  .  فولادها  و چدنها در اصل آلیاژ آهن هستند که با کربن  ساخته  شده اند  اما  فولاد همواره کمتر از دو درصد کربن داشته و معمولاً درصد کربن آنها  از  یک درصد بیشتر نمی شود . درحالیکه چدنها بیش از دو درصد کربن  دارند. چدنها ی  ریختگی گذشته از کربن باید دارای  مقادیر  قابل  توجهی  از سیلیسیم باشند که عموماً میزان آن از یک تا سه درصد متغیر است .

تفاوت های مذکور اختیاری  و  دلخواه  نیست  اما همین امر ریشه متالورژیکی  و  عامل  موثری  است  که  سبب میشود خواص مفید و متفاوتی در این دو دسته از گروه فلزات آهنی پدید آید .

امید است این پروژه سهمی در پیشبرد صنعت وتکنولوژی ریخته گری چدن در ایران داشته باشد و مورد  استفاده  دیگر دانشجویان  نیز قرار گیرد .

انواع چدن ها

• چدن سفید

در چدنهای سفید کربن به شکل کاربید آهن یا  سمانتیت  ظاهر می شود  . کاربید آهن ترکیب شیمیایی کربن  موجود در مذاب  همراه با آهن می باشد بصورت مجموعه ای از اجزاء سخت  و  شکننده می باشند که به آنها سمانتیت نیز گفته میشود ، کاربید آهن  یا  سمانتیت تعیین کننده خواص نهایی ریز  ساختار می باشد .  به  همین  دلیل چدن سفید اساساً آلیاژی سخت و شکننده است . سطح مقطع شکست این  چدن  به  رنگ سفید بوده و استحکام فشاری زیادی خواهد داشت .

• چدن چکشخوار ( مالیبل Malleable )

در این چدن ها کربن بشکل گرافیت در نقاط مختلف  تجمع  نموده و شکلهای نا منظمی شبیه به کلوخه را ایجاد  می کنند  این  چدن از نظر ترکیب شیمیایی شبیه به چدن سفید بوده و قطعات چدن چکش خوار را در ابتدا  می توان از چدن سفید تهیه  نمود بدین  صورت  که  ابتد ا چدن سفید ریخته گری شده و سپس  با انجام یک عملیات  حرارتی  کربن را به صورت گرافیت کروی در زمینه  راسب ( رسوب ) می کنند  .  ضخامت قطعه های چدن  چکش خوار  معمولاً  محدود  و  ضخامت  کمی  دارند مزیت این  چدنها  قابلیت چکش خواری ،  نرمی و  قابلیت  تراشکاری مناسب می باشد .

• چدن خاکستری

در این چدن ها ، کربن به شکل گرافیت می باشد ،  این چدنها  در صنعت بیشترین کاربرد را به خود اختصاص می دهند  و  به  آنها  چدن ریختگی می گویند که البته برای این نوع چدن عنوان نا مناسبی می باشد سطح مقطع چدن خاکستری به رنگ خاکستری بوده که این  رنگ ناشی ازرسوب ( ورقه های ) نازک گرافیتی در آن می باشد .

از نظر خواص مکانیکی ، سختی بالایی دارند و مقاومت  فشاری زیاد و نیز قابلیت تراشکاری خوبی از خود نشان می دهند .  از خواص دیگر این چدنها قابلیت جذب ارتعاش می باشد . ورقه های گرافیت در این چدنها می توانند به شکلها و فرمهای مختلفی ظاهر شوند . هر یک از انواع گرافیت تمایل به افزایش خواص معینی از این چدنها دارند .

• چدن نشکن ـ داکتیل ( چدن با گرافیت کروی )

کربن دراین چدنها به صورت گرافیت کروی شکل ظاهر میشود . ترکیب  شیمیایی  این  چدنها  شبیه  ترکیب  شیمیایی  چدن  خاکستری میباشد ،  فقط وجود مقدار عنصر گوگرد در این چدنها بسیار حساسیت دارد .

افزودن مقدار کمی از عنصر منیزیم( Mg )  به چدن مذاب باعث کروی شدن گرافیت و تولید  چدن نشکن خواهد شد  . بالا بودن  مقدار کربن و سیلیسیم باعث افزایش محفوظ ماندن مزایای فرآیند  ریخته گری و قابلیت ماشینکاری در این چدن ها می شود .

• چدن پر آلیاژ ( چدن آلیاژی )

این گروه از چدنها شامل چدن سفید پر آلیاژ و چدن خاکستری پر آلیاژ و چدن نشکن  پر آلیاژ می باشد  ، خصوصیات آنها در  مقایسه با خصوصیات همان نوع چدن بدون ترکیب آلیاژی به شکل متفاوت می باشد این چدنها در مواردی که خصوصیات و مشخصات مورد نیاز غیر معمولی باشد مانند  نیاز به :

1. مقاومت به سایش بسیار زیاد .
2. مقاومت آلیاژ در دماهای بالا .
3. مقاومت در برابر خوردگی .
4. داشتن خواص فیزیکی فوق العاده ( مانند  انبساط  حرارتی  زیاد،  خاصیت جاذبه مغناطیسی و … )

مورد استفاده قرار می گیرد .

مشخصات ریخته گری و ذوب

آلومینیوم و آلیاژهای آن به دلیل نقطه ذوب کم  و  برخورداری از سیالیت بالنسبه خوب و همچنین گسترش خواص مکانیکی و فیزیکی در  اثر آلیاژ سازی  و  قبول  پدیده های  عملیات  حرارتی  و  عملیات مکانیکی ، در صنایع امروز از اهمیت زیادی بر خوردارند و روز به  روز موارد مصرف این آلیاژها توسعه می یابد . عناصر مختلف مانند سیلسیم ، منیزیم و مس در خواص ریخته گری و مکانیکی این عنصر شدیداً تاثیر می گذارند و یک رشته آلیاژهای صنعتی را پدید می آورند که از مقاومت مکانیکی ،  مقاومت  به خورندگی  و  قابلیت ماشینکاری بسیار مطلوب بر  خوردارند .  قابلیت جذب گاز و فعل و انفعالات شیمیایی  در حالت مذاب از اهم مطالبی است که در ذوب و ریخته گری آلومینیوم مورد بحث قرار می گیرد .

تقسیم بندی آلیاژها

آلیاژهای آلومینیوم در اولین مرحله به دو دسته تقسیم میگردند :

• الف ) آلیاژهای  نوردی (Wrought Alloys )  که  قابلیت  پذیرش انواع  و  اقسام کارهای  مکانیکی ( نورد ، اکستروژن و فلز گری ) را دارند .
• ب) آلیاژهای  ریختگی ( Casting  Alloys ) که در شکل ریزی  و ریخته گری های آلومینیوم با گسترش بسیار مورد استفاده اند .

• مقدمه
• تقسیم بندی انواع چدن ها
• ۱)چدن سفید
• ۲) چدن چکشخوار ‌‌ ( مالیبل Malleable )
• 3) چدن خاکستری
• ۴) چدن نشکن ـ داکتیل ( چدن با گرافیت کروی )
• ۵) چدن با گرافیت فشرده
• ۶) چدن پر آلیاژ ( چدن آلیاژی )
• مشخصات عمومی آلومینیوم و آلیاژهای آن
• مشخصات فیزیکی
• مشخصات ریخته گری و ذوب
• تقسیم بندی آلیاژها
• مواد شارژ و آماده کردن آن ها
• شمش های اولیه
• روی ( zn )
• منیزیم ( mg )
• سیلیسیم ( si )
• شمش های دوباره ذوب ( ثانویه ) و قراضه
• آلیاژ سازها ( Hardeners )
• فرآیند تولید قطعات در کارخانه
• قالبگیری
• پوشان های آماده
• دگسترین
• پوشش قالبگیری قطعات چدنی
• نکات ایمنی اپراتوری کوره
• دستور العمل راه اندازی وشارژ کوره
• تئوری ریخته گری فولاد ها
• عناصر تشکیل دهنده فولاد کربنی
• فولاد های کم کربن
• ۱ـ ذوب فلز توسط کوره های قوس اسیدی
• ۲ـ ماهیچه سازی در کارگاه ریخته گری راه آهن
• ۳ـ تهیه قالب های ریخته گری
• ۴ـ تهیه مدل
• ۵ ـ تمیز کاری