ردکردن این

چدن نشکن یا داکتل چیست؟

در این مقاله در مورد چدن نشکن که به آن داکتل نیز گفته می شود صحبت خواهیم کرد. همچنین مواد تشکیل دهنده و کاربردهای آن را نیز بررسی خواهیم کرد :

چدن نشکن چیست؟

چدن نشکن با نام های چدن داکتیل و چدن گرافیک کروی نیز شناخته می شود. این چدن که از گرافیت غنی شده است برای اولین بار در سال ۱۹۴۳ به وسیله کیت میلیس کشف شد.

انواع چدن ( به غیر از چدن داکتیل ) معمولا دارای کشش ضعیف و شکنندگی بالا دارند. اما در مقابل چدن نشکن به خاطر وجود گرافیت کره ای در آن در برابر ضربه مقاومت بالاتری دارد. در عین حال در برابر خستگی نیز مقاوم تر است.

لازم به ذکر است در کشور چین قطعه های بسیار قدیمی با قدمت بالا کشف شده است.

کیت دویت میلیس ، آلبرت پل گاگنبین و نورمن بدن پیلینپ با استفاده از منیزیم چدن داکتیل را در سال ۲۵ اکتبر سال ۱۹۴۹ کشف کردند و در ایالات متحده به ثبت رساندند.

ساختار چدن داکتل :

کربن های آزاد کروی شکل اتم های سازنده چدن نشکن هستند. در آمریکا به این چدن چودن کلوخه ای می گویند. همچنین این چدن در انگلیس با اسم گرافیک کروی نامیده می شود. چدن داکتل به دلیل خواصی که دارد از زمان کشف آن یعنی در سال ۱۹۴۹ تا به امروز شهرت و کاربرد زیادی داشته است.

گرافیک کروی زمانی ساخته می شود که قبل از عملیات ریختگری مقدار کمی منیزیم به مواد مذاب اضافه شود.

ترکیب شیمیایی چدن داکتل و چدن خاکستری شبیه به هم است تنها تفاوت آن ها در مقدار گوگرد و فسفر کم آن است .

چدن داکتل دارای مقدار تنش تسلیه های گوناگون و شکل پذیری قابل قبولی است.

چدن چکش خوار نیز ، دارای ضخامت های مختلف نازک و ضخامت های ضخیم ریخته گری است.

تفاوت چدن نشکن و چدن خاکستری :

چدن های داکتل متشکل از پرافیت های کروی است. زمان انجماد این چدن ، بیشترین مقدار کربن به صورت گرافیک کروی ساخته می شود.

در مقابل چدن خاکستری دارای گرافیت های رشته ای است.

ریزساختار چدن داکتل در زمان ریختگی دارای کره های گرافیتی است. این چدن در در زمینه برلیتی به وسیله فریت آزاد که به آن ساختار چشم گاوی نیز می گویند احاطه می شود.

مزیت های چدن داکتل:

چدن نشکن به دلیل دارا بودن گرافیت کروی شکل آن دارای مزیت های زیر است:

  • نقطه ذوب پایین
  • سیالیت
  • قابلیت ریخته گری خوب
  • ماشین کاری عالی
  • مقاومت سایشی بالا
  • استحکام
  • شکل پذیری
  • چقرمگی
  • توانایی کار گرم

چدن داکتل در مزیت های : نقطه ذوب پایین ، سیالیت ، قابلیت ریخته گری خوب ، ماشین کاری عالی و مقاومت سایشی بالا با چدن خاکستری مشترک است.

اثر ترکیبات شیمیایی بر خواص چدن داکتل:

در چدن نشکن ترکیبات شیمیایی وجود دارد که هر کدام از آن ها تاثیر مستقیم بر خاصیت های مختلف این چدن دارند.

ترکیبات شیمایی تاثیر گذار بر چدن نشکن عبارت اند از :

  • کربن
  • سیلیسیوم
  • گوگرد
  • فسفر
  • سرب
  • تیتانیم
  • آنتیموان
  • زیرکونیم

در ادامه به بررسی بعضی از این ترکیبات شیمیایی و تاثیر آن بر چدن نشکن می پردازیم :

  • کربن :

مقدار کربن در چدن های نشکن بین ۳ الی ۴ % متغیر است . اما رایج ترین گستره آن ۳٫۶ الی ۳٫۹ % است. مقدار بیشتر کربن در چدن های نشکن نسبت به چدن خاکستری باعث ایجاد چگالی بیشتر در گرافیت های کروی می شود. کربن بیشتر از حد معمول مثلا بیشتر از ۴٫۶ % امکان دارد که به کربن شناور تبدیل بشود.

  • سیلیسیوم :

میزان سیلیسوم موجود در چدن نشکن بین ۱٫۸ الی ۲٫۸ % متغیر است. رایج ترین گستره سیلیسیوم ۲٫۲ الی ۲٫۷ % است.از آن جایی که سیلیسیوم بر کربن اثر مستقیم دارد ، به همان میزان که سیلیسیوم افزایش پیدا کند به همان اندازه بر تعداد کره ها افزوده خواهد شد. میزان استفاده کم از سیلیسیوم در چدن داکتل منجر به میل به تبرید می شود.

میزان سیلیسیوم کم در ساخت قطعه های نازک امکان ایجاد به کاربیدهای اضافی را خواهد داشت.

با وجود اینکه استفاده سیلیسیوم در چدن باعث استحکام بیشتر می شود اما لاذم به ذکر است که استفاده از آن باعث افزایش دمای انتقال شکست نرم به ترد خواهد شد.

  • گوگرد:

میزان رایج استفاده از گوگرد در چدن نشکن معمولا کمتر از ۰٫۰۳ % است. به همان میزان که مقدار استفاده گورگرد در چدن افزایش پیدا کند ، برای کروی کردن گرافیت ها نیاز به اضافه شدن منیزیم بیشتری نیز خواهد بود.

میزان استفاده گوگرد بعد از عملیات کروی کردن گرافیت تقریبا ۰٫۰۱۵% است.

  • فسفر:

حداکثرمیزان استفاده فسفر در چدن نشکن ۰٫۱۰ % است. زیرا صرف نظر از اثر زیاد و قوی که بر روی استحکام فریت می گذارد ، نتیجه ای معکوسی بر روی خاصیت های ضربه پذیری و شکل پذیری خواهد داشت. البته معمولا میزان استفاده آن به ۰٫۰۵ % محدود می شود. اگر مقدار استفاده از فسفر بیش از حد مجاز بشود باعث جدا شدن در قسمت مرزی بین دانه ها و همچنین ایجاد ساختار یوتکتیکی ترد استیدیت خواهد شد. جدایی فسفر در قسمت مرز بین دانه ای در قطعه خای ریختگی ضخیم کاملا قابل مشاهده است.

افزایش میزان استفاده از فسفر از نظر ساختاری موجب موارد زیر خواهد شد:

  • افزایش پیدا کردن میزان پرلیت
  • باعث افزایش پیدا کردن استحکام کششی
  • باعث افزایش پیدا کردن میزان سختی
  • کاهش پیدا کردن مقدار ازدیاد طول نسبی
  • ترد شدن قطعه ها
  • مس:

استفاده از مس باعث بالا رفتن میزان استحکام فریت می شود . اما مس به دلیل اینکه یک عنصر پرلیت زا است در چدن نشکن استفاده نمی شود . در صورت استفاده از مس در چدن موجب حساس شدن چدن نسبت به عناصر جزیی مضر خواهد شد.

  • نیکل:

استفاده از نیکل باعث استحکام بیشتر فریت خواهد شد علاوه بر اینکه معایبی که به عناصر دیگر وارد می کند را ندارد. افزایش استحکام فریت موجب ساخت چدن نشکن فریتی در زمان ریختگی خواهد شد. برای این موضوع فقط می توانیم از سیلیسیوم – نیکل استفاده کنیم.

چدن نشکن چه کاربردهایی دارد؟

از آن جایی که آهن معمولی نسبت به چدن نشکن فرایند فرسایشی سریع تری دارد ( به دلیل میزان مقاومت پایین آن در برابر خورندگی پایین تر ). از این رو در زمینه های تحت فشار از چدن نشکن استفاده می شود.

بخش بسیار زیادی از تولید سالانه این چدن ها در لوله هایی که در خطوط آب و فاضلاب قابل استفاده است ، انجام می شود.

برای کسب اطلاعات بیشتر پیشنهاد می شود مقالات مربوط به ساخت قطعه و همچنین مقالات مربوط یه فرزکاری را مطالعه بفرمایید.

تهیه شده توسط شرکت معجزه صنعت.

هنوز نظری ثبت نشده،نظر خود را ثبت کنید!


افزودن نظر

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *