چدن داکتیل چیست؟

چدن داکتیل به چدن اطلاق می شود که در آن کربن در طی فرآیند انجماد آهن مذاب به گرافیت کروی رسوب می کند. در مقایسه با چدن خاکستری، بزرگترین تفاوت در ساختار متالوگرافی آن تغییر شکل گرافیت است که از حضور گرافیت تیز در چدن خاکستری جلوگیری می کند، اثر برش گرافیت را بر روی زمینه فلز به شدت کاهش می دهد، اساسا پدیده تمرکز تنش را حذف می کند. توسط گرافیت ورقه‌ای ایجاد می‌شود و به نرخ استفاده از استحکام 70-90% برای ماتریس فلزی دست می‌یابد، در نتیجه عملکرد ماتریس فلزی را تا حد زیادی به حداکثر می‌رساند.

چدن داکتیل را می توان از طریق اقداماتی مانند عملیات حرارتی و آلیاژسازی، درست مانند فولاد، در عملکرد آن بهبود بخشید. به عنوان مثال، آهن شکل پذیر فرآوری شده می تواند چقرمگی خوبی را با نرخ ازدیاد طول تا 24 درصد به دست آورد. استحکام کششی می تواند به 1400MPa برسد که نزدیک به فولاد است.

در مقایسه با چدن، چدن داکتیل استحکام بیشتری دارد، اما مقاومت آن در برابر خوردگی یکسان است.

در مقایسه با فولاد، چدن داکتیل مزایای زیادی دارد. به عنوان مثال، عملکرد ریخته گری خوب، و هزینه نسبتا کم. با توجه به افزایش مداوم در تولید و توسعه عملکرد، آهن داکتیل با موفقیت تا حدی جایگزین فولاد آهنگری و فولاد ریختگی شده است و به یک ماده سازه فلزی امیدوار کننده تبدیل شده است.

خواص مکانیکی ارتباط نزدیکی با ساختار متالوگرافی فلزات دارد و اینکه چه نوع ساختار متالوگرافی تعیین کننده چه نوع خواص مکانیکی است. چدن گره ای نیز از این قاعده مستثنی نیست. تنها از طریق کروی شدن گرافیتی می توان ماتریس فلزی عمل کرده و خواص مکانیکی چدن را به طور قابل توجهی بهبود بخشد. فقط کروی شدن گرافیت می تواند خواص ماتریس را بیشتر تغییر دهد که معنی دارتر است. بنابراین مطالعه متالوگرافی چدن داکتیل پیش نیازی برای درک و استفاده از چدن داکتیل است.

شکل گیری گرافیت کروی دو مرحله را طی می کند: هسته و رشد. فرآیند هسته‌زایی فرآیند اولیه گرافیت است و مقدار زیادی آخال‌های غیرفلزی در ذوب شدن و متعاقب آن کروی‌سازی و تلقیح آهن مذاب ایجاد می‌شود. اجزای اولیه بسیار کوچک هستند و در طی فرآیندهای ریخته‌گری، پر شدن و انجماد بعدی با یکدیگر برخورد کرده و جمع می‌شوند، بزرگ‌تر می‌شوند، شناور می‌شوند یا غرق می‌شوند و به هسته بارش گرافیت تبدیل می‌شوند.

پس از تشکیل هسته گرافیت کروی، اتم های کربن شروع به انباشته شدن روی بستر هسته می کنند و شکل نهایی گرافیت، حالت رشد را تحت تاثیر شرایط فرآیند تعیین می کند. بنابراین، کنترل روند رشد گرافیت کلید بدست آوردن گرافیت کروی است.

ظاهر گرافیت کروی شبیه به یک کره است، در حالی که داخل آن شعاعی است و اثر قطبش قابل توجهی دارد.

گرافیت یک ماده چند کریستالی است که از دندریت های هرمی متعددی تشکیل شده است که صفحات پایه هر دندریت بر قطر کره عمود هستند و محور C به سمت مرکز کره تابش می کند.

درجه بندی کروی سازی:

1. لوله ها و اتصالات تحت فشار: بسیاری از کشورهای صنعتی از آهن داکتیل به عنوان ماده تولید لوله و اتصالات استفاده می کنند زیرا می تواند مقاومت فشاری بیشتری نسبت به لوله های چدنی معمولی در هنگام حمل و نقل داشته باشد و در هنگام ساخت راحت تر و سریع تر است. بنابراین، عاقلانه است که آن را به عنوان ماده برای لوله های تحت فشار انتخاب کنید.

2. کاربردهای خودرو: چدن داکتیل عمدتاً در ژنراتور، دنده، آستین شفت، ترمز و قطعات دستگاه ویژه صنعت خودرو استفاده می شود.

3. ماشین آلات کشاورزی و کاربردهای ساختمانی: عموماً ماشین آلات کشاورزی به طول عمر نسبتاً طولانی نیاز دارند و اجزای مختلف تشکیل شده توسط آهن شکل پذیر دقیقاً می توانند به این امر دست یابند. علاوه بر این، برخی از پروژه های ساختمانی یا جاده گذاری نیاز به استفاده از بولدوزر، جرثقیل و غیره دارند که آنها نیز از آهن داکتیل ساخته شده اند.

4. ساخت سوپاپ: آهن داکتیل عمدتاً در ساخت شیرآلات استفاده می شود و نقش بسزایی در انتقال مایعاتی مانند اسیدها، قلیاها و نمک ها دارد.

5. کاربرد کلی: علاوه بر کاربردهای معرف ذکر شده در بالا، چدن داکتیل نیز به طور گسترده در صنایع مکانیکی استفاده می شود که می توان از آن برای تولید قطعات پیچیده ماشین ابزار یا ریخته گری برای ماشین آلات سنگین استفاده کرد. البته، می‌توان آن را برای ریخته‌گری‌های سبک‌تر نیز اعمال کرد و از استحکام کششی و عملکرد خوب پردازشی آن به‌طور کامل استفاده کرد. ابزارهای برقی مانند آچار و انبردست نیز از آهن داکتیل به عنوان یک ماده ایده آل استفاده می کنند.

برخی از قطعات ریخته گری چدن داکتیل از Welong: