فولاد و چدن دو نوع آلیاژ آهن هستند که در کاربرد های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند . همان طور که اشاره خواهیم کرد فرق فولاد با چدن عموما در ترکیبات ، خواص و کاربرد هایشان می باشد .
فرق فولاد با چدن
فولاد که امروزه به صورت ورق شیت هم استفاده می شود ، به طور کلی بین 0.05 تا 2 درصد کربن و چدن بین 2 تا 4 درصد کربن دارد . این محتوای بالاتر کربن در چدن ، آن را سخت تر و شکننده تر از فولاد می کند . پس اصلی ترین فرق فولاد با چدن ، میزان کربن موجود در آن هاست . بهتر است بدانید که علاوه بر کربن ، چدن معمولاً حاوی مقادیر بیشتری از سیلیسیم و منگنز نیز هست . این عناصر به بهبود قابلیت ریخته گری و خواص مکانیکی چدن کمک می کند . فرق فولاد با چدن در خواص شان را نیز برایتان در ادامه آورده ایم :
- استحکام : فولاد به طور کلی از چدن قوی تر و چکش خوار تر است . این امر به دلیل ساختار میکروسکوپی متفاوت آن ها و هم چنین محتوای کربن کمتر در فولاد است .
- سختی : چدن به دلیل محتوای کربن بالاتر ، سخت تر از فولاد است . با این حال ، این سختی شکنندگی بیشتری نیز به همراه دارد .
- قابلیت انعطاف : فولاد به دلیل ساختار دانه ای ریزتر ، انعطاف پذیر تر از چدن است .
- قابلیت ریخته گری : چدن به دلیل سیالیت بیشتر و انقباض کمتر در هنگام سرد شدن ، قابلیت ریخته‌گری بهتری نسبت به فولاد دارد .
- مقاومت در برابر خوردگی : فولاد به دلیل محتوای کربن کمتر و وجود عناصر آلیاژی مانند کروم و نیکل ، به طور کلی مقاومت بهتری در برابر خوردگی نسبت به چدن از خود نشان می دهد .
انواع ورق های فولادی ، یا همان محصولات تخت، معمولاً به دو صورت شیت یا پلیت و رول در بازار یافت می شوند.
ویژگی های فولاد
فولاد آلیاژی از آهن است که بین 0.05 تا 2.1 درصد کربن دارد . همان طور که گفتیم یکی ار دلایل فرق فولاد با چدن همین مقدار کربن در آن هاست . این عنصر به همراه سایر عناصر آلیاژی و عملیات حرارتی ، خواص فولاد را به طور قابل توجهی تغییر می دهد . با توجه به کاربردهای فولاد ، امروزه به یکی از پر کاربرد ترین فلزات موجود تبدیل شده است . فولاد به دلیل ساختار اتمی ، استحکام و چکش خواری بالا به ماده ای ایده آل برای ساخت و ساز ، خودرو ، لوازم خانگی ، ماشین آلات و ابزارآلات تبدیل می کند . علاوه بر این فولاد به راحتی قابل جوشکاری است ، این ویژگی باعث می شود به ماده ای ایده آل برای ساخت و ساز و تولید تبدیل شود . با توجه به تنوع در ترکیبات شیمیایی و عملیات حرارتی ، فولاد به انواع مختلفی طبقه بندی می شود که از آن بین می توان به فولاد کم کربن اشاره کرد ، این نوع فولاد حاوی کمتر از 0.3 درصد کربن است و انعطاف پذیری و شکل پذیری بالا و استحکام کم تری دارد .
ویژگی های چدن
چدن ، دسته‌ای از آلیاژ های آهن است که عمدتاً از آهن ، کربن (۲٫۱۱ تا تقریباً ۴٫۵٪) و سیلیسیم (تا ۳٫۵٪) تشکیل می شود . چدن ها معمولاً حاوی ۲٫۰ تا ۴٫۰٪ کربن ، ۰٫۵ تا ۳٫۰٪ سیلیسیم ، کمتر از ۱٫۰٪ منگنز و کمتر از ۰٫۲٪ گوگرد هستند وجود این عناصر در چدن باعث فرق فولاد با چدن می شود . عنصر سیلیسیم باعث ایجاد چندین اثر متالورژی در این آلیاژ می شود . سیلیسیم با ترویج تشکیل یک اکسید سطحی کاملاً چسبنده ، مقاومت در برابر اکسیداسیون و خوردگی چدن ها را افزایش می دهد . به همین دلیل ، به طور کلی مقاومت در برابر خوردگی بالاتری از اکثر فولاد ها دارند . دو نوع از انواع چدن ها را برایتان آورده ایم :
- چدن خاکستری : این نوع چدن رایج ترین نوع چدن می باشد که از گرافیت به شکل پره های نا منظم تشکیل شده است . چدن خاکستری ارزان و دارای خواص دمپینگ خوبی است و در کاربرد هایی مانند بلوک موتور ، دیسک ترمز ، لوله های فاضلاب و بدنه ماشین‌آلات استفاده می شود .
- چدن داکتیل : این نوع چدن با افزودن منیزیم یا سریم به چدن مذاب تولید می شود و گرافیت به شکل کروی در آن تشکیل می شود . چدن داکتیل قوی تر و انعطاف پذیرتر از چدن خاکستری است و از آن در مواردی مانند میل لنگ ، چرخ دنده ها و اتصالات لوله استفاده می شود .
