آهن در ترکیب بسیاری از آلیاژ های فلز یافت می شود. بدون آهن، فولاد کربنی، فولاد ضد زنگ، بعضی از سوپر آلیاژ ها و چندین آلیاژ دیگر را نمی توان تولید نمود. 

آلیاژ چدن، یکی از بی شمار آلیاژ هایی است که از ترکیب عنصر اصلی آن، یعنی آهن و فلزات دیگر تهیه می شود. با این حال، چدن یا Cast Iron، که در نام آن کلمه Iron به معنای آهن وجود دارد، معمولاً با چیزی که واقعاً هست اشتباه گرفته می شود. در این مقاله نگاهی بررسی درباره چیستی این آلیاژ خواهیم داشت. 

چدن چیست؟ 

 چدن نامی است که برای توصیف گروهی از آلیاژ های فلزی استفاده می گردد. ماده اولیه و اصلی در این آلیاژ ها آهن است. همانطور که گفته شد، بعضی ها به اشتباه فکر می کنند که این ماده 100 درصد از آهن تشکیل شده است، در صورتی که این برداشت اشتباه است. فولاد کربن نسبت به چدن مقادیر بیشتری از فلز آهن را در خود دارد.

برای اینکه یک آلیاژ را به عنوان آلیاژ چدن به حساب آورد، این آلیاژ باید بیش از 2 درصد کربن در خود داشته باشد. فولاد چدن البته دارای مقادیر کمی از فلزات دیگر می باشد که منگنز و سیلیکون رایج ترین آنها هستند. اضافه کردن این عناصر به ترکیبات آلیاژ به منظور تغییر دادن خصوصیات آن و دستیبابی به گرید های خاص فولاد چدن است که برای مصارف ویژه ای بکار می روند. 

فولاد چدن در یک نوع تولید نمی شود و به چهار گروه نشکن، خاکستری، سفید و شکل پذیر تقسیم می گردند. 

چدن نشکن (Ductile Cast iron) 

این نوع از چدن که به آن چدن داکتیل هم گفته می شود، دارای برآمدگی هایی از گرافیت است که به آن شکل پذیری بیشتری نسبت به دیگر انواع چدن داده و در عین حال استحکام بالایی نیز به آن می دهد. 

چدن خاکستری (Gray Cast iron) 

پوسته هایی از گرافیت برای آن وجود دارد و این پوسته ها انعطاف آن را برای ماشین کاری و تراشکاری در مقایسه با انواع دیگر چدن بهبود می دهند. 

چدن سفید (White Cast iron) 

مقادیر بالایی از کاربید آهن در آن وجود دارد. این ویژگی باعث می شود که چدن سفید تا حد زیادی شکننده باشد، اما در مقابل سایش و فرسودگی مقاومت بسیار بالایی را دارا خواهد بود. 

چدن شکل پذیر (Malleable Cast iron) 

فرایند تولید چدن به چه صورت است؟ 

برای تولید چدن، سنگ معدن آن را در کوره حرارت می دهند تا زمانی که ذوب شود. سپس این فلز ذوب شده را ریخته گری می کنند، یعنی آن را درون قالب هایی به شکل شمش ریخته و به آن اجازه می دهند تا سرد شود. سپس این شمش های آهن دوباره ذوب شده و در قالبی نهایی ریخته می شوند. طی این مرحله که شمش های آهن دوباره ذوب می شوند، تغییراتی در ترکیبات آهن انجام شده و عناصری را به آن اضافه می نمایند. همچنین بر روی آهن عملیات حرارتی نیز انجام می شود. در این زمان است که چدن تبدیل به یکی از انواع ذکر شده در بالا می گردد. 

چدن، زمانی که ذوب شود، به خوبی روان شده و حتی نسبت به فولاد مذاب، سیالیت بهتری دارد. همچنین چدن، نقطه ذوب پایین تری را نیز دارا است. این دو قابلیت چدن را به انتخابی ایده آل برای پروسه ریخته گری بدل می سازند. محبوبیت چدن هم تا حدی به دلیل داشتن این دو ویژگی است. البته با توسعه یافتن فناوری تولید و شکل دهی فولاد، استفاده از چدن طی چند قرن اخیر کمرنگ تر گردیده است. 

از چدن در کجا استفاده می شود؟ 

 تهیه کردن چدن نیز کاری بسیار آسان است و هزینه کمتری را می طلبد؛ زیرا عناصری که برای تولید آن استفاده گردیده و نیز فرایند هایی که برای تولید آن بکار گرفته می شود، ارزان هستند.

در ادامه مثال هایی از مصارف چدن آورده شده است، البته به یاد داشته باشید که با توجه به نوع استفاده، نوع چدن نیز فرق خواهد داشت و از یکی از 4 مورد ذکر شده انتخاب خواهد شد. 

مصارف چدن 

• ساخت دیسک ترمز
• انواع چرخ دنده
• زنجیر
• ماشین آلات
• لوازم پخت غذا
• قطعات تزئینی معماری
• بلوک موتور
• شفت، راد و میله
• مسکن
• تجهیزات حفاری