چدن سفید: درست مانند شکری که در چای می‌ریزیم، کربن کاملاً در آهن مایع حل می‌شود. اگر این کربن حل شده در مایع را نتوان در حین انجماد چدن از آهن مایع جدا کرد، اما کاملاً در ساختار حل شده باقی بماند، ساختار حاصل را چدن سفید می‌نامیم. چدن سفید که ساختار بسیار شکننده‌ای دارد، چدن سفید نامیده می‌شود زیرا هنگام شکستن، رنگ سفید و درخشانی از خود نشان می‌دهد.
چدن خاکستری: در حالی که چدن مایع منجمد می‌شود، کربن حل شده در فلز مایع، مانند شکر موجود در چای، ممکن است در طول انجماد به عنوان یک فاز جداگانه ظاهر شود. وقتی چنین ساختاری را زیر میکروسکوپ بررسی می‌کنیم، می‌بینیم که کربن به یک ساختار جداگانه که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده است، به شکل گرافیت، تجزیه شده است. ما این نوع چدن را چدن خاکستری می‌نامیم، زیرا وقتی این ساختار، که در آن کربن به صورت لایه لایه، یعنی لایه لایه، ظاهر می‌شود، شکسته می‌شود، رنگی کدر و خاکستری ظاهر می‌شود.
چدن خالدار: چدن‌های سفید که در بالا به آنها اشاره کردیم در شرایط خنک شدن سریع ظاهر می‌شوند، در حالی که چدن‌های خاکستری در شرایط خنک شدن نسبتاً کندتر ظاهر می‌شوند. اگر سرعت خنک شدن قطعه ریخته‌گری شده با محدوده‌ای که گذار از سفید به خاکستری در آن رخ می‌دهد، همزمان باشد، می‌توان دید که ساختارهای خاکستری و سفید با هم ظاهر می‌شوند. ما این چدن‌ها را خالدار می‌نامیم زیرا وقتی چنین قطعه‌ای را می‌شکنیم، جزایر خاکستری روی زمینه سفید ظاهر می‌شوند.
چدن تمپر شده: این نوع چدن در واقع به صورت چدن سفید منجمد می‌شود. به عبارت دیگر، انجماد چدن به گونه‌ای تضمین می‌شود که کربن کاملاً در ساختار حل شده باقی بماند. سپس، چدن سفید منجمد شده تحت عملیات حرارتی قرار می‌گیرد تا کربن حل شده در ساختار از ساختار جدا شود. پس از این عملیات حرارتی، می‌بینیم که کربن به صورت کره‌هایی با شکل نامنظم و به صورت خوشه ای ظاهر می‌شود.
علاوه بر این طبقه‌بندی، اگر کربن در نتیجه انجماد (مانند چدن‌های خاکستری) قادر به جدا شدن از ساختار باشد، می‌توانیم با نگاه به خواص رسمی گرافیت حاصل، طبقه‌بندی دیگری انجام دهیم:
چدن خاکستری (گرافیت لایه‌ای): اگر کربن منجمد شده و ساختار گرافیت لایه‌ای مانند برگ‌های کلم ایجاد کند، به چنین چدن‌هایی چدن‌های گرافیت خاکستری یا لایه‌ای می‌گوییم. می‌توانیم این ساختار را که در آلیاژهایی با اکسیژن و گوگرد نسبتاً زیاد رخ می‌دهد، بدون تمایل زیاد به انقباض به دلیل رسانایی حرارتی بالا، منجمد کنیم.
چدن گرافیت کروی: همانطور که از نامش پیداست، می‌بینیم که در این ساختار، کربن به صورت گلوله‌های گرافیت کروی ظاهر می‌شود. برای اینکه گرافیت به جای ساختار لایه‌ای، به ساختار کروی تجزیه شود، اکسیژن و گوگرد موجود در مایع باید تا حد معینی کاهش یابد. به همین دلیل است که هنگام تولید چدن گرافیت کروی، فلز مایع را با منیزیم که می‌تواند خیلی سریع با اکسیژن و گوگرد واکنش دهد، تیمار می‌کنیم و سپس آن را در قالب‌ها می‌ریزیم.
چدن با گرافیت کرمی: اگر عملیات منیزیمی اعمال شده در طول تولید چدن با گرافیت کروی کافی نباشد و گرافیت نتواند به طور کامل کروی شود، ممکن است این ساختار گرافیتی که ما آن را کرمی (یا فشرده) می‌نامیم، پدیدار شود. گرافیت کرمی که شکلی انتقالی بین انواع گرافیت لایه‌ای و کروی است، نه تنها به چدن خواص مکانیکی بالای گرافیت کروی را می‌دهد، بلکه به دلیل رسانایی حرارتی بالای آن، تمایل به انقباض را نیز کاهش می‌دهد. این ساختار که در تولید چدن با گرافیت کروی یک اشتباه محسوب می‌شود، به دلیل مزایای ذکر شده در بالا، عمداً توسط بسیاری از ریخته‌گری‌ها ریخته‌گری می‌شود.
زمان ارسال: 20 دسامبر 2024