چدن مالیبل (چکش خوار)

چدن مالیبل (چکش خوار)

چدن چکش خوار (Malleable Cast Iron)، ذاتا از نوع چدن های هیپو یوتکتیکی کم آلیاژی یا غیر آلیاژی هستند. جهت ایجاد گرافیت های کروی فشرده و حصول خواص مکانیکی مانند استحکام و چکش خواری، عملیات آنیل کردن انجام می گیرد. پس از ریخته گری، کربن این چدن ها به شکل ترکیبی (ترکیب با آهن) بوده و قطعات به صورت چدن سفید در آمده که با فرایند حرارتی بخصوصی به چدن مالیبل تبدیل می شوند.

کربن این نوع چدن بیشتر به‌صورت کره ‌هایی (کلوخه‌) از گرافیت و با اشکال نامنظم می‌باشد (شکل زیر). چدن چکش‌خوار ابتدا به‌ صورت چدن سفید و با ترکیب شیمیایی مناسب ریخته می‌ شود. سپس به هنگام آنیل از سمنتیت چدن سفید، گرافیت جوانه‌ زده و به‌ صورت کروی رشد می‌کند. با تغییر دادن عملیات آنیل، می‌توان چدن چکش‌ خوار با خواص مکانیکی مختلف به‌ دست آورد، از آنجا که ابتدا برای تولید چدن سفید انجماد سریعی لازم است لذا ضخامت قطعات چدن چکش‌ خوار محدود است.

پس از اتمام مرحله اول آنیل، ساختار دارای کربن برفکی در زمینه آستنیت اشباع شده از کربن بوده و در مرحله دوم می توان با تنظیم سرعت سرد کردن ساختار را از فریت تا پرلیت تغییر داد. شکل گرافیت در چدن مالیبل (چکش خوار) کروی نبوده و به شکل برفکی می باشد.

چدن مالیبل و چدن نشکن

چدن های مالیبل مانند چدن های نشکن دارای مجموعه خواص چکش خواری و چقرمگی خوب بوده و در مواردی که چکش خواری و چقرمگی حائز اهمیت باشد، چدن های مالیبل و نشکن می توانند جایگزین هم شوند. برای انتخاب یکی از این دو، در اکثر موارد، پیش از آنکه خواص آنها مطرح باشد، بیشتر جنبه اقتصادی بودن آنها در نظر گرفته می شود.

برای مقایسه می توان گفت که در مقاصد ویژه زیر استفاده از چدن مالیبل به جای چدن نشکن پیشنهاد می شود:

1- پرچ کاری

2- قلاویز زنی

3- سنبه کاری

4- حداکثر خواص ماشینکاری

5- انجام کار سرد

6- نیازمند بودن به مقاطع نازک

7- مقاومت به ضربه در درجه حرارت پایین

8- مقاومت به سایش (که تنها چدن مالیبل مارتنزیتی استفاده می شود)

در عین حال، اگر به حداقل رساندن مقدار انقباض (Shrinkage) و یا برطرف نمودن خطر ترک گرم و یا برطرف نمودن مشکل سفید چدن در مقاطع بزرگ و حجیم مد نظر باشد، استفاده از چدن نشکن پیشنهاد می شود.

عناصر آلیاژی در چدن مالیبل

در چدن های مالیبل، نیکل، مس، بور، تلوریم و بیسموت به عنوان عناصر آلیاژی مورد استفاده قرار می گیرند در حالی که وانادیوم، کروم و قلع با پایدار کردن کاربید باعث تاخیر در عملیات گرافیت زایی شده و مورد استفاده قرار نمی گیرند. عناصر کلسیم، باریم و تیتانیوم به خاطر قدرت گرافیت زایی و تشکیل چدن پایدار در تهیه چدن مالیبل کاربرد محسوسی ندارد.

افزایش مس و مولیبدن به چدن مالیبل باعث افزایش استحکام و مقاومت به خوردگی آن می گردد. این دو عنصر احتمال تردی در مرحله باز پخت را نیز کاهش می دهند. مولیبدن به خاطر تمایل به پایدار کردن کاربید، باعث افزایش زمان عملیات حرارتی آنیلینگ می گردد.

انواع چدن مالیبل (چکش خوار)

چدن های مالیبل به سه دسته تقسیم می شوند:

1- چدن مالیبل مغز سیاه

2- چدن مالیبل با زمینه پرلیتی

3- چدن مالیبل مغز سفید

منابع و پیوندها

چدن مالیبل از دید keytometals.com

Malleable cast iron is a heat-treated iron-carbon alloy, which solidifies in the as-cast condition with a graphite-free structure, i.e. the total carbon content is present in the cementite form (Fe3C). Two groups of malleable cast iron are specified, differentiated by chemical composition, temperature and time cycles of the annealing process, the annealing atmosphere and the properties and microstructure resulting therefro...more

چدن مالیبل از دید wikipedia.org

Malleable iron is cast as White iron, the structure being a metastable carbide in a pearlitic matrix. Through an annealing heat treatment, the brittle structure as first cast, is transformed into the malleable form. Carbon agglomerates into small roughly spherical aggregates of graphite leaving a matrix of ferrite or pearlite according to the exact heat treat used. Three basic types of malleable iron are recognized within the casting industry: Blackheart malleable iron, Whiteheart malleable iron and Pearlitic malleable iron...more