تفاوت چدن با فولاد کربنی

تفاوت چدن با فولاد کربنی چیست؟

بازار ریخته گری آهن و فولاد در سال 2020 به رقم 145.97 میلیارد دلار رسید و انتظار می رود از سال 2021 تا 2027 با نرخ بیش از 5.4 درصد رشد کند؟ این رشد چشمگیر در درجه اول به دلیل استفاده گسترده از دو ماده کلیدی است: چدن و ​​فولاد. برای اثبات این موضوع، می توانید لحظه ای به اطراف نگاه کنید و متوجه خواهید شد که جهان ما اساساً از این دو فلز اساسی ساخته شده است.

 در نگاه اول، ریخته‌گری‌های آهن و فولاد ممکن است شبیه به هم به نظر برسند، اما اگر عمیق‌تر بگردید، دنیایی از تفاوت‌ها را در کاربردها، فرآیندهای تولید و موارد دیگر کشف خواهید کرد. این تضاد اهمیت درک ویژگی های منحصر به فرد هر ماده و نحوه شکل دادن آنها به محیط ما را برجسته می کند. بنابراین، بیایید چدن در مقابل فولاد را با جزئیات بررسی کنیم. 

آشنایی با چدن

چدن، یک آلیاژ ترکیبی آهنی که عمدتاً از آهن، کربن و سیلیکون تشکیل شده است، به دلیل ماندگاری بسیار بادوام و عالی در نگهداری گرما متمایز است. مردم صدها سال است که از این فلز استفاده می کنند زیرا سخت است و شما می توانید آن را به انواع طرح های دقیق قالب بزنید. 

دستور تهیه چدن معمولاً شامل 2-4٪ کربن و 1-3٪ سیلیکون است و سپس آهن بقیه را تشکیل می دهد. افزایش محتوای کربن چدن فلزی منجر به جامد شدن آن به عنوان یک آلیاژ مخلوط می شود، به این معنی که دارای انواع مختلفی از ساختارهای میکروکریستالی در داخل مواد است. ترکیب این سطح بالای کربن به همراه سیلیکون چیزی است که چدن را برای ریخته‌گری بسیار عالی می‌کند. این محتوای کربن بالا به چدن ویژگی های متمایز آن را می دهد.

فولاد چیست؟

فولاد، بر خلاف چدن، آلیاژی است که عمدتاً از آهن و محتوای کربن بسیار کمتر، معمولاً کمتر از 2٪ تشکیل شده است. این تفاوت اساسی در ترکیب به فولاد خواص متمایز و طیف گسترده ای از کاربردها می دهد. ریخته گری در فولاد به دلیل استحکام و تطبیق پذیری آن مشهور است و آن را به سنگ بنای ساخت و ساز، تولید و بسیاری از صنایع دیگر تبدیل کرده است. 

بازیافت پذیری فولاد ریخته گری یک ویژگی کلیدی در دنیای امروزی است، جایی که شیوه های پایدار اهمیت فزاینده ای دارند. فولاد بدون توجه به اینکه چند بار بازیافت شده است، استحکام یا خواص ذاتی خود را از دست نمی دهد. این جنبه نه تنها آن را به یک انتخاب سازگار با محیط زیست تبدیل می کند، بلکه یک انتخاب مقرون به صرفه نیز می کند، زیرا فولاد بازیافتی کیفیت و عملکرد خود را حفظ می کند.

فولاد از چه چیزی ساخته شده است؟

تولید فولاد شامل پالایش سنگ آهن در کوره بلند است که در آن ناخالصی ها حذف شده و مقادیر مشخصی کربن به آن اضافه می شود. این روش با تبدیل سنگ آهن به آهن مایع آغاز می شود که متعاقباً با استفاده از یک کوره اکسیژن اولیه یا یک کوره قوس الکتریکی به فولاد تبدیل می شود. محتوای کربن به دقت کنترل می شود و عناصر دیگری مانند منگنز، کروم، وانادیم و تنگستن برای دستیابی به خواص مختلف مورد نظر اضافه می شود. در اینجا برخی از تحسین‌شده‌ترین انواع فولاد آورده شده است:

• فولاد کربنی
• فولاد ابزار
• فولاد ضد زنگ
• فولاد آلیاژی
• فولاد سازه

تفاوت فولاد و چدن چیست؟

  تفاوت فولاد سازه‌ای فولاد بین چدن و ​​فولاد هنگام انتخاب مواد برای ساخت و ساز، ساخت یا اقلام روزمره، بحث اغلب به چدن در مقابل فولاد ختم می‌شود. هر فلز دارای ویژگی ها و مزایای منحصر به فردی است که آن را برای کاربردهای خاص مناسب می کند. در زیر مقایسه دقیقی وجود دارد که تفاوت های چدن و ​​فولاد را برجسته می کند.استحکام کششی بیشترین میزان تنشی است که یک ماده می تواند تحت کشش یا نیروهای کششی قبل از از کار افتادن یا شکستگی تحمل کند. فولاد معمولاً در مقایسه با چدن مقاومت کششی بالاتری از خود نشان می دهد. این تفاوت از ترکیبات متمایز و ریزساختار آنها ناشی می شود.

فولادی که حاوی کربن کمتری نسبت به چدن است، معمولاً کمتر از 2٪. به همین دلیل است که فولاد انعطاف پذیرتر و چکش خوارتر است و به آن اجازه می دهد تا قبل از شکست، تنش و کرنش بیشتری را تحمل کند. از سوی دیگر، چدن، با محتوای کربن معمولاً بالای 2 درصد، استحکام کششی نسبتاً کمتری دارد. شکل پذیری توانایی مواد برای تغییر شکل تحت تنش کششی است که معمولاً به عنوان کشش یا کشیدگی شناخته می شود، بدون شکستن. در زمینه فولاد در مقابل چدن، فولاد به طور کلی انعطاف پذیری بالاتری نسبت به چدن نشان می دهد.

فولاد دارای ریزساختاری است که به آن اجازه می دهد تا قبل از شکستگی به طور قابل توجهی تغییر شکل دهد. به همین دلیل است که فولاد یک ماده انعطاف پذیر و چکش خوار است. برعکس، چدن تمایل به شکل پذیری بسیار کمتری دارد. کربن اضافی در آهن پرتاب شده، ورقه های گرافیتی یا سمنتیت را تشکیل می دهد که به عنوان متمرکز کننده تنش عمل می کند و تغییر شکل پذیری آنها را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

نقطه ذوب یک ویژگی اساسی است که دمایی را که در آن یک جامد به مایع تبدیل می شود را به ما می گوید. این ویژگی در متالورژی و ساخت بسیار مهم است و بر فرآیندهای ریخته گری، آهنگری و جوشکاری تأثیر می گذارد. فولاد معمولا نقطه ذوب بالاتری نسبت به چدن دارد. نقطه ذوب فولاد به طور کلی از 1370 درجه سانتیگراد تا 1510 درجه سانتیگراد (2500 درجه فارنهایت تا 2750 درجه فارنهایت) بسته به ترکیب خاص و عناصر آلیاژی آن متغیر است. از سوی دیگر، چدن منجر به ساختار اتمی با پیوند کمتری می‌شود که به آن اجازه می‌دهد در محدوده‌های بین 1150 تا 1300 درجه سانتی‌گراد (2100 درجه فارنهایت تا 2370 درجه فارنهایت) ذوب شود. 

ماشین‌کاری هنگام مقایسه چدن با فولاد از نظر ماشین‌کاری، چدن معمولاً سهولت ماشین‌کاری عالی را ارائه می‌دهد. این به دلیل ورقه های گرافیتی که به عنوان روان کننده طبیعی عمل می کند و شکستن براده ها را در طول فرآیند ماشینکاری تسهیل می کند، شناخته شده است. این ویژگی نه تنها سایش و پارگی ابزارهای برش را کاهش می دهد، بلکه امکان ماشینکاری صاف و سریعتر را نیز فراهم می کند. در مقابل، فولاد، با محتوای کربن کمتر (معمولاً کمتر از 2٪) و عدم وجود تکه های گرافیت، چالش های بیشتری را در ماشین کاری ایجاد می کند. فقدان ویژگی‌های روان‌کاری طبیعی و براده‌شکن در فولاد منجر به افزایش سایش ابزار و نیاز به سرعت پایین‌تر ماشین‌کاری برای حفظ دقت می‌شود.

وزن

در مقایسه چدن با فولاد از نظر وزن، چدن، با وزن مخصوص در حدود 7.0 تا 7.8، معمولاً بر اساس حجم به حجم، سنگین‌تر از فولاد در نظر گرفته می‌شود. این چگالی بیشتر در چدن در درجه اول به دلیل محتوای کربن بالای آن است که معمولاً بیش از 2٪ است. از طرف دیگر، فولاد معمولاً وزن مخصوصی در حدود 7.85 دارد. علیرغم اینکه فولاد کمی بالاتر از محدوده بالایی وزن مخصوص چدن است، فولاد اغلب در کاربردهای عملی سبکتر در نظر گرفته می شود. این به این دلیل است که فولاد، با محتوای کربن معمولاً کمتر از 2٪، ریزساختار چگالی کمتری نسبت به چدن دارد.

کاربردها

ریخته گری آهن و فولاد فلزات ضروری هستند که نقش مهمی در زندگی روزمره ما ایفا می کنند و برای مدت طولانی این کار را انجام داده اند. آنها هسته بسیاری از اختراعات و ساختمان های مدرن اطراف ما را تشکیل می دهند. این فلزات دلیلی هستند که ما ساختمان‌های بلندی داریم که شهرهای ما را شکل می‌دهند و قابلمه‌ها و تابه‌های قابل اعتمادی هستند که در آشپزخانه‌های خود استفاده می‌کنیم. اکنون، بیایید کاربردهای حیاتی آنها را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم.

 کاربردهای ساخت و ساز و زیرساخت چدن : استحکام فشاری چدن آن را برای ساخت سازه هایی مانند پل ها، لوله ها و کانال ها ایده آل می کند. صنعت خودرو: ریخته گری CI خاکستری به طور گسترده در صنعت خودروسازی، به ویژه برای ساخت بلوک های موتور و سرسیلندر استفاده می شود. ماشین آلات و ابزار: چدن به دلیل مقاومت در برابر سایش و ماشین کاری عالی، اغلب در ماشین آلات و قطعات ریل فریم کامیون های سنگین استفاده می شود. ظروف پخت و پز: حفظ حرارت عالی و حتی حرارت دادن چدن، آن را برای ظروف آشپزی مانند تابه، تابه و اجاق هلندی مورد علاقه قرار می دهد. 

کاربردهای ساخت و ساز فولادی و ساختمان: فولاد در همه چیز از چارچوب سازه ای آسمان خراش ها تا میله های تقویت کننده بتنی استفاده می شود. حمل و نقل: فولاد به دلیل استحکام و دوام، ماده اولیه در ساخت خودرو، کشتی و قطار است. زیرساخت: فولاد به طور گسترده در پروژه های زیربنایی از جمله پل ها، تونل ها و راه آهن استفاده می شود. کاربردهای پزشکی: فولاد ضد زنگ که به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و خواص بهداشتی آن شناخته شده است، به دلیل قابلیت استریل شدن بدون تخریب، به طور گسترده در ابزار جراحی، ایمپلنت ها و تجهیزات استفاده می شود. کالاهای مصرفی: فولاد در اقلام مختلف منزل از جمله لوازم خانگی، ابزارآلات و مبلمان استفاده می شود.

سوالات متداول فولاد

دسته بندی محصولات فولاد مرکزی دلاکان

محصولات فولاد مرکزی دلاکان View all

لوله A335

تماس بگیرید

فولاد گرمکار 1.2767

تماس بگیرید

هاش سنگین HEB

تماس بگیرید

هاش سبک HEA

تماس بگیرید

تیرآهن لانه زنبوری CNP

تماس بگیرید

تیرآهن IPBL

تماس بگیرید

تیرآهن IPB

تماس بگیرید

تیرآهن IPBv

تماس بگیرید

تیرآهن INP

تماس بگیرید

تیرآهن IPE

تماس بگیرید