مشخصه چدنهای ریختگی

چدنهاي ريختگي معمولاً داراي بيش از 2% كربن مي باشند زيرا در اين مقادير فاز يوتكتيكي تشكيل مي شود. به علت جدايش بين كربن و آهن چدنهاي ريختگي حاوي سايز عناصر مانند سيليسيم ، منگنز، فسفر و گوگرد نيز هستند كه در بسياري اوقات تعداد آنها بستگي به جنس  سنگ معدن آنها دارد. علاوه بر اين چدنهاي ريختگي در هنگام توليد بهتر است شامل عناصر كروم، نيكل، تيتانيوم و واناديوم نيز باشند. خواص چدنهاي ريختگي تابعي از ريز ساختار  آنها بوده كه تحت تاثير تركيب شيميايي، مذاب، نحوه انجماد و عمليات حرارتي قابل تغيير هستند.
اكثر آلياژهاي آهني با مقادير بالاي كربن (45%5000/2) قابل استفاده نيستند. چون كربن نمي تواند كاملاً با آهن تركيب شود بنابراين مقدار اضافي آن به صورت ذرات جداشده از تركيبات شيميايي نمايانگر مي گردد.
خواص چدنهاي ريختگي بصورت كامل تابعي از تركيب، درصد، سهم و شكل اجزاء تشكيل دهنده ريز ساختار مي باشد. اجزا اصلي تشكيل دهنده ريز ساختار در درجه حرارت هاي محيط شامل مزيت، سمنتيت، پرليت، لد بوريت گرافيت فسفيد، يوتكتيك و تركيبات سولفور (سولفيدها) مي باشد.
مزيت: مزيت يك محلول جامد از كربن در آهن آلفا است كه در حقيقت يك آهن تقريباً خالص است. فريت فاز نرم ( 95ـHB) و چقرمه (4% -  ) با استحكام ( ) مي باشد. چدنهاي ريختگي حاوي مقادير زيادي فريت داراي استحكام كم ولي چقرمگي بالا هستند.
سمنتيت: تركيب كربن و آهن به صورت كاربيد آهن ( ) معمولاً سمنتيت خوانده مي شود. سمنتيت بسيار ترد و شكننده است(800-HB) حضور سمنتيت در چدن آن راترد نموده و سختي آن را افزايش مي دهد. سمنتيت در چدن بنا به وضعيت هاي مشخصي سرعت هاي سردكردن و زماني كه فرايندهاي لازم براي جدايش كربن و آهن مختل مي شوند، شكل مي گيرد. به هر حال سمنتيت يك جز اصلي اما ناپايدار در ريز ساختار است و در درجه حرارت هاي بالا به فريت و گرافيت تجزيه مي شود.
گرافيت: گرافيت يك شكل از كربن است كه در چدنها به شكل ورقه هاي خميده يا فشرده و يا كروي ايجاد مي گردد گرافيت نرمترين و كم استحكام ترين جز ريز ساختار است.
وزن مخصوص گرافيت   است. قابل ذكر است كه گرافيت سبكتر از ساير اجزا مذاب چدن است و در ابتداي انجماد حجم بزرگي را اشغال مي كند وجود گرافيت ريز ساختار چدن را ضعيف مي كند.
پرليت : پرليت مخلوطي از دو فاز مزيت و سمنتيت كه ورقه ـ ورقه و رگه اي در كنار هم قرار مي گيرند. پرليت از استحكام قابل توجهي برخوردار بوده   و سختي نسبتا كمي دارد     (240....200-HB). چدنهاي حاوي پرليت از استحكام بالاتري نسبت به چدنهاي حاوي فريت برخوردار هستند.
لدبوربت: يك يوتكتيك پراكنده از سمنتيت و پرليت يا (سمنتيت و استنيت) است. حضور لدبوريت در منطقه جوش مضر است و باعث ترد و شكسته شدن جوش مي شود. علاوه بر اين لدبوريت سختي را افزايش و از قابليت ماشينكاري مي كاهد. فسفيد يوتكتيك : چدن مذاب قابليت حل و ترد و شكننده است.
سولفيدها: چدنهايي كه تحت فرايندهاي خاص گوگرد زايي قرار نگرفته اند قاعدتاً حاوي مقدار زيادي سولفور به شكل منگنز و سولفيد آهن (MnS,FeS) و يوتكتيك (Fe-FeS) هستند. تركيبات سولفيدي برخواص مكانيكي چدن اثر گذاشته و حضور آنها در منطقه جوش مضر است.
تشكيل ريز ساختار چدن: براي اين منظور بايد دگرگوني و تغيير فازها را در چدنها و بر روي دياگرام آهن و كربن مورد بررسي قرار دهيم شكل 1-1 تحليل جامع دياگرام آهن ـ كربن نيازمند آشنايي عمومي از علم فلزت مي باشد.
مقدار فسفر زياد را ندارد و در نتيجه در اثر افزايش زياد فسفر ، فسفيد يوتكتيك تشكيل مي گردد. اين يوتكتيك به شكل تركيبات درخشان جدا از هم شكل مي گيرد فسفيد يوتكتيك از سختي بالا برخوردار بوده (بالاتر ازHB500) و ترد شكننده است.
سولفيدها: چدنهاي كه تحت فرايندهاي خاص گوگرد زايي قرار نگرفته اند قاعدتاً حاوي مقدار زيادي سولفور به شكل منگنز و سولفيد آهن (FeS،MnS) و يوتكتيك (Fe-FeS) هستند. تركيبات سولفيدي برخواص مكانيكي چدن اثر گذاشته و حضور آنها در منطقه جوش مضر است.
تشكيل ريز ساختار چدن: براي اين منظور بايد دگرگوني و تغيير فازها را در چدنها و بر روي دياگرام آهن و كربن مورد بررسي قرار دهيم. (دياگرام1-1) تحليل جامع دياگرام آهن ـ كربن نيازمند آشنايي عمومي از علم فلزات مي باشد.
وقتي كه چدنها هايپرتويكتوئيد منجمد مي شود در آغاز استينت آزاد به شكل دندريتي و آزاد رسوب مي كند. انجماد چدنهاي ها بير يوتكتيك و در ابتدا تشكيل فاز پركربن گرافيت ياسمنتيت ميدهند و بعد از آن در يك دماي پايين تر فاز يوتكتيك جوانه زني مي كند. تركيب يوتكتيك و دماي ايجاد فاز يوتكتيك به نوع سيستم (پايدار يا نا پايدار) بستگي دارد. وقتي كه انجماد در سيستم پايدار رخ مي دهد بايد جهت بررسي متالوژيكي انجماد خطوط تيره دياگرام را در نظر گرفت.
يوتكتيك عبارت است از استنيت و گرافيت. در سيستم تعادلي ناپايدار (خطهاي پر) تغيير شكل يوتكتيكي در يك درجه حرارت پايين تر اتفاق مي افتد در اين حالت يوتكتيك از مخلوط آن در موقع سرد كردن احتمال تشكيل فازهاي ناپايدار افزايش مي يابد شكل گيري فازها در خين انجماد و سرد كردن را با يك مثال از چدن ها بيرتوتكتيك بررسي مي نماييم ( انتشار بيشتر) دياگرام انجماد در سيستم پايدار مي تواند به صورت ذيل بررسي شود.
در سيستم ناپايدار از وقتي چدن مذاب منجمد مي شود سمنتيت به جاي گرافيت مي نشينيد تغيير فازها با توجه به نمونه زير با 3% كربن انجام مي پذيرد اين امر در فازهاي يوتكنيك استونيت و يوتكتوئيد با درصد كربن بالاتر صادق است. تركيب نهايي ساختار فاز آنها ( فريت ) و سمنتيت است. سمنتيت به صورت ورقه ورقه تشكيل مي شود فاز يوتكتيك تجربه نشان مي دهد تغيير فاز يوتكتيكي معمولاً بعد از ايجاد سيستم پايدار بوجود مي آيد. در زمان تغيير فاز يوتكتوئيدي با سيستم ناپايدار پرليت نتيجه تجزيه استنيت است وقتي استنيت در درجه حرارت هاي بالا تر سرد مي شود ممكن است به سربيت يا تروستيت تغيير پيدا كند.

فهرست مطالب
مشخصه چدنهاي ريختگي
انواع چدنها و خواص آنها
قابليت جوشكاري چدنها
منطقه تاثير حرارت:(حوضچه جوش)
اثر ريز ساختار و خواص چدن ها برروي قابليت جوشكاري آنها  
راهنماي متالوژيكي براي حل مشكلات در جوشكاري چدن
تكنيكهاي مدرن جوشكاري جوشكاري و سطح كاري چدن
جوشكاري قوصي بدون پيشگرم
جوشكاري مكانيزه با الكترودهاي پوشش دار پايه نيكل
جوشكاري دستي با الكترودهاي پوشش دار
بكارگيري فلاكس درجوشكاري و پوشش
تركيبات متالوژيكي در جوشكاري چدن با فلز مشابه
روش استفاده از جوشكاري مكانيزه د رچدن با الكترودهاي حاوي فلاكس
عمليات جوشكاري و پوشش چدن ندولار
پوشش دادن چدن خاكستري با الكترودهاي پوشش دار
جايگزيني مفتولهاي چدني با نوع فولادي
جوشكاري گاز و برنج
جوشكاري گاز با الكترود چدني
درعمليات جوشكاري برنج با الكترود چدني
جوشكاري چدنها با الكترودهاي برنجي::   
جوشكاري انحلالي با الكترودهاي پايه روي
"اسپري كردن شعله روي سطح
عمليات جوشكاري و پوشش چدن در زمان توليد
تعمير قطعات اصلي موتور اتومبيلها و تراكتورها::   
رفع عيوب ريختگري
تعمير تجهيزات كه از جنس فولاد ريختگي هستند
مشكلات ايجاد اتصال چدني در قطعات چدنی
تعمير قطعات اصلي موتور اتومبيلها و تراكتورها  
تعمير قطعات اصلي موتور اتومبيلها و تراكتورها   

---

برچسب ها: تحقیق مشخصه چدنهای ریختگی دانلود مقاله مشخصه چدنهای ریختگی چدنهای ریختگی چدن عملیات حرارتی عناصر آلیاژی ریخته گری مقاومت سطحی جوشکاری چدن