چدن یک آلیاژ آهن-کربن با محتوای کربن بیشتر از 2.11٪ است. از ذوب و ریخته گری در دمای بالا آهن خام صنعتی، ضایعات فولاد و سایر مواد فولادی و آلیاژی به دست می آید. به غیر از آهن، چدن با کربن به شکل گرافیت به شکل کروی، چدن شکل پذیر نامیده می شود.
چدن داکتیل یک ماده چدنی با مقاومت بالا است که از اواخر دهه 1940 تا 1950 ساخته شد. عملکرد جامع عالی دارد. ویژگی های عملکرد خاص را می توان از جنبه های زیر توضیح داد:
1.1. استحکام بالا.استحکام کششی چدن داکتیل بسیار بیشتر از چدن خاکستری است و برابر با فولاد است.
1.2. قدرت تسلیم بالا.استحکام تسلیم چدن داکتیل تا 40 کلوین است، در حالی که استحکام تسلیم فولاد فقط 36 کلوین است که عملکرد عالی چدن داکتیل را تحت تنش نشان می دهد.
1.3. پلاستیک و چقرمگی خوب.از طریق کروی سازی و درمان تلقیح، گرافیت داخل چدن داکتیل کروی است که به طور موثر انعطاف پذیری و چقرمگی را بهبود می بخشد و از تمایل به ترک جلوگیری می کند.
2.1) ریخته گری خوب.چدن داکتیل خواص ریخته گری خوبی دارد و می تواند قطعاتی با اشکال پیچیده و ابعاد دقیق ریخته گری کند.
2.2) جذب شوک عالی.به دلیل وجود گرافیت، هنگامی که چدن داکتیل ارتعاش می یابد، گوی های گرافیت می توانند بخشی از انرژی ارتعاش را جذب کنند و در نتیجه دامنه ارتعاش را کاهش دهند.
2.3) مقاومت در برابر سایش.عناصر آلیاژی خاصی را می توان به چدن داکتیل اضافه کرد تا آهن داکتیل مقاوم در برابر سایش بدست آید که می تواند تحت شرایط سایش ساینده کار کند.
2.4) مقاومت در برابر حرارت.با افزودن عناصر خاصی مانند (سیلیکون، آلومینیوم، نیکل و غیره)، می توان یک لایه اکسید متراکم یا عناصر آنتی اکسیدانی روی سطح ریخته گری تشکیل داد تا مانع از اکسیداسیون بیشتر، افزایش دمای بحرانی چدن داکتیل و مناسب ساختن آن شود. برای محیط های کاری با دمای بالا
2.5) مقاومت در برابر خوردگی.افزودن عناصر آلیاژی مانند سیلیکون، کروم، آلومینیوم، مولیبدن، مس و نیکل به آهن داکتیل میتواند یک لایه محافظ بر روی سطح ریختهگری تشکیل دهد که میتواند مقاومت به خوردگی چدن داکتیل را بهبود بخشد و آن را برای محیطهای خورنده مانند مواد شیمیایی مناسب کند. قطعات
3.1. هزینه کم.در مقایسه با فولاد، چدن داکتیل ارزان تر است، که می تواند هزینه های ریخته گری را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
3.2. صرفه جویی در مواد.برای قطعاتی که بارهای ساکن را تحمل می کنند، چدن شکل پذیر نسبت به فولاد ریخته گری مواد بیشتری را ذخیره می کند و سبک تر است که به کاهش هزینه های مواد، حمل و نقل و نصب کمک می کند.
نمرات و خواص مکانیکی چدن داکتیل چینی [GB/T 1348--1988] |
|||||
نام تجاری |
استحکام کششی |
قدرت تسلیم |
ازدیاد طول |
سختی |
ساختار ماتریسی (کسر حجمی) |
QT900-2 |
900 |
600 |
2 |
280-360 |
بینیت یا مارتنزیت سکوریت شده (بینیت پایینی یا مارتنزیت معتدل، تروستیت سکوریت) |
QT800-2 |
800 |
480 |
2 |
245-335 |
پرلیت (پرلیت یا تروستیت تمپر شده) |
QT700-2 |
700 |
420 |
2 |
225-305 |
پرلیت (پرلیت یا تروستیت تمپر شده) |
QT700-2 |
700 |
420 |
2 |
225-305 |
پرلیت (پرلیت یا تروستیت تمپر شده) |
QT600-3 |
600 |
370 |
3 |
190-270 |
پرلیت + فریت (P: 80-30٪) |
QT500-7 |
500 |
320 |
7 |
170-230 |
پرلیت + فریت (F: 80-50%) |
QT450-10 |
450 |
310 |
10 |
160-210 |
فریت (≥80٪ فریت) |
QT400-15 |
400 |
250 |
15 |
130-180 |
فریت (100% فریت) |
QT400-18 |
400 |
250 |
18 |
130-180 |
فریت (100% فریت) |
ترکیب شیمیایی آهن شکل پذیر (برای مرجع) |
||||||||||
نام تجاری و نوع |
ترکیب شیمیایی (کسر جرمی %) |
|||||||||
C |
و |
منگنز |
P |
S |
Mg |
RE |
مس |
مو |
||
QT900-2 |
قبل از بارداری |
3.5-3.7 |
|
≤0.50 |
≤0.08 |
≤0.025 |
|
|
|
|
بعد از بارداری |
|
2.7-3.0 |
|
|
|
0.03-0.05 |
0.025-0.045 |
0.5-0.7 |
0.15-0.25 |
|
QT800-2 |
قبل از بارداری |
3.7-4.0 |
|
≤0.50 |
0.07 |
≤0.03 |
|
|
|
|
بعد از بارداری |
|
2.5 |
|
|
|
|
|
0.82 |
0.39 |
|
QT700-2 |
قبل از بارداری |
3.7-4.0 |
|
0.5-0.8 |
≤0.08 |
≤0.02 |
|
|
|
|
بعد از بارداری |
|
2.3-2.6 |
|
|
|
0.035-0.065 |
0.035-0.065 |
0.40-0.80 |
0.15-0.40 |
|
QT600-3 |
قبل از بارداری |
3.6-3.8 |
|
0.5-0.7 |
≤0.08 |
≤0.025 |
|
|
|
|
بعد از بارداری |
|
2.0-2.4 |
|
|
|
0.035-0.05 |
0.025-0.045 |
0.50-0.75 |
|
|
QT500-7 |
قبل از بارداری |
3.6-3.8 |
|
≤0.60 |
≤0.08 |
≤0.025 |
|
|
|
|
بعد از بارداری |
|
2.5-2.9 |
|
|
|
0.03-0.05 |
0.03-0.05 |
|
|
|
QT450-10 |
قبل از بارداری |
3.4-3.9 |
|
≤0.50 |
≤0.07 |
≤0.03 |
|
|
|
|
بعد از بارداری |
|
2.2-2.8 |
|
|
|
0.03-0.06 |
0.02-0.04 |
|
|
|
QT400-15 |
قبل از بارداری |
3.5-3.9 |
|
≤0.50 |
≤0.07 |
≤0.02 |
|
|
|
|
بعد از بارداری |
|
2.5-2.9 |
|
|
|
0.04-0.06 |
0.03-0.05 |
|
|
|
QT400-18 |
قبل از بارداری |
3.6-3.9 |
|
≤0.50 |
≤0.08 |
≤0.025 |
|
|
|
|
بعد از بارداری |
3.6-3.9 |
2.2-2.8 |
|
|
|
0.04-0.06 |
0.03-0.05 |
|
|
شماره سریال |
کشور |
صفحه آهنی |
||||||
1 |
چین |
QT400-18 |
QT450-10 |
QT500-7 |
QT600-3 |
QT700-2 |
QT800-2 |
QT900-2 |
2 |
ژاپن |
FCD400 |
FCD450 |
FCD500 |
FCD600 |
FCD700 |
FCD800 |
|
3 |
ایالات متحده آمریکا |
60-40-18 |
65-45-12 |
70-50-05 |
80-60-03 |
100-70-03 |
120-90-02 |
|
4 |
اتحاد جماهیر شوروی سابق |
B440 |
BY45 |
BI50 |
B460 |
B470 |
BII80 |
B4100 |
5 |
آلمان |
GGG40 |
|
GGG50 |
GGG60 |
GGG70 |
GGG80 |
|
6 |
ایتالیا |
GS370-17 |
GS400-12 |
GS500-7 |
GS600-2 |
GS700-2 |
GS800-2 |
|
7 |
فرانسه |
FGS370-17 |
FGS400-12 |
FGS500-7 |
FGS600-2 |
FGS700-2 |
FGS800-2 |
|
8 |
انگلستان |
400/17 |
420/12 |
500/7 |
600/7 |
700/2 |
800/2 |
900/2 |
9 |
لهستان |
ZS3817 |
ZS4012 |
ZS 4505 |
ZS6002 |
ZS7002 |
ZS8002 |
ZS9002 |
10 |
هند |
SG370/17 |
SG400/12 |
SG500/7 |
SG600/3 |
SG700/2 |
SG800/2 |
|
11 |
رومانی |
|
|
|
|
FGN70-3 |
|
|
12 |
اسپانیا |
FGE38-17 |
FGE42-12 |
FGE50-7 |
FGE60-2 |
FGE70-2 |
FGE80-2 |
|
13 |
بلژیک |
FNG38-17 |
FNG42-12 |
FNG50-7 |
FNG60-2 |
FNG70-2 |
FNG80-2 |
|
14 |
استرالیا |
300-17 |
400-12 |
500-7 |
600-3 |
700-2 |
800-2 |
|
15 |
سوئد |
0717-02 |
|
0727-02 |
0732-03 |
0737-01 |
0864-03 |
|
16 |
مجارستان |
GǒV38 |
GǒV40 |
GǒV50 |
GǒV60 |
GǒV70 |
|
|
17 |
بلغارستان |
380-17 |
400-12 |
450-5 |
600-2 |
700-2 |
800-2 |
900-2 |
18 |
استاندارد بین المللی (ISO) |
400-18 |
450-10 |
500-7 |
600-3 |
700-2 |
800-2 |
900-2 |
19 |
استاندارد پان آمریکایی (COPANT) |
|
FMNP45007 |
FMNP55005 |
FMNP65003 |
FMNP70002 |
|
|
20 |
فنلاند |
GRP400 |
|
GRP500 |
GRP600 |
GRP700 |
GRP800 |
|
21 |
هلند |
GN38 |
GN42 |
GN50 |
GN60 |
GN70 |
|
|
22 |
لوکزامبورگ |
FNG38-17 |
FNG42-12 |
FNG50-7 |
FNG60-2 |
FNG70-2 |
FNG80-2 |
|
زمانی که چدن داکتیل برای اولین بار به عنوان لوله استفاده شد، لوله ها و اتصالات آهنی بیشتر توسط کشورهای صنعتی بزرگ تولید می شد. از دیرباز ثابت شده است که لوله های چدن داکتیل برای انتقال آب و سایر مایعات برتر از لوله های چدن خاکستری هستند. دلیل اصلی این تغییر این است که استحکام و چقرمگی چدن داکتیل فریتی باعث می شود که لوله های ساخته شده از این ماده در برابر فشارهای عملیاتی بالا مقاومت کنند و در حین تخمگذار به راحتی بارگیری و تخلیه شوند.
از نظر تناژ تولیدی، صنعت خودرو دومین استفاده کننده از ریخته گری چدن داکتیل است. چدن داکتیل در سه مکان اصلی در خودروها استفاده می شود: (1) منبع نیرو - اجزای موتور. (2) انتقال نیرو - قطار دنده، چرخ دنده و بوش. (3) سیستم تعلیق، ترمز و فرمان خودرو.
روشهای مدرن کشاورزی اقتصادی به ماشینآلات کشاورزی نیاز دارند که در صورت نیاز، عمر مفید و قابل اعتمادی داشته باشند.
ریخته گری چدن داکتیل که به طور گسترده در سراسر صنعت کشاورزی مورد استفاده قرار می گیرد شامل قطعات مختلف تراکتور، گاوآهن، براکت، گیره و قرقره می باشد. یک جزء معمولی محفظه محور عقب یک وسیله نقلیه مزرعه است که در ابتدا از فولاد ریخته گری ساخته شده بود. صنایع سنگفرش و راهسازی به مقدار قابل توجهی از انواع تجهیزات از جمله بولدوزر، ماشین های محرکه، جرثقیل و کمپرسور نیاز دارد و در این مناطق از ریخته گری چدن داکتیل استفاده می شود.
صنعت ابزار ماشین چدن داکتیل از خواص مهندسی چدن داکتیل بهره می برد که امکان طراحی قطعات پیچیده ماشین ابزار و ریخته گری ماشین آلات سنگین با وزن بیش از 10 تن را فراهم می کند. کاربردها شامل قالب های تزریق، سیلندرهای دستگاه آهنگری و پیستون می باشد. استحکام کششی و تسلیم بالای چدن داکتیل و ماشینکاری خوب آن باعث می شود تا قطعات ریخته گری سبکتر تولید شود و در عین حال استحکام آنها حفظ شود. به طور مشابه، استحکام و چقرمگی آهن داکتیل آن را به یک ماده ایده آل برای ابزارهای دستی مختلف مانند آچار، گیره و گیج تبدیل می کند.
تولیدکنندگان شیرها، استفاده کنندگان اصلی چدن داکتیل (از جمله چدن داکتیل آستنیتی) هستند و از کاربردهای آن می توان به انتقال موفقیت آمیز اسیدها، نمک ها و مایعات قلیایی مختلف اشاره کرد.