متالوگرافی چدن، با هدف بررسي ريزساختار نهايي هر يک از انواع چدن انجام ميگيرد. در حقیقت، متالوگرافی یکی از روشهای بررسی ریزساختار است که با هدف کنترل میکروساختارها انجام میشود. برای انواع چدن نیز متالوگرافی با استفاده از میکروسکوپ نوری، امکان مشاهده انواع این ساختارها را فراهم میکند.
با توجه به اهميت متالوگرافی چدن به عنوان يكي از روشهای تست و بررسي اين آلياژها، اين مقاله در متالکست را به بررسي آن اختصاص دادهايم. همراه ما باشيد.
مراحل متالوگرافی چدن
پيش از شروع متالوگرافی چدن ها و بررسي ريزساختار نمونه با استفاده از ميکروسکوپ نوري، مراحلي بايد طي شود که به منظور آماده سازي نمونه است:
- برش: برش نمونه براي قرارگيري در ميکروسکوپ بايد به گونهاي انجام شود که بر روی خواص قطعه اثر نگذاشته و آن را تغيير ندهد.
- سنباده زنی خشن: اين مرحله با هدف ايجاد يک سطح صاف اوليه براي آماده سازي نمونه جهت سنباده زني ظريف انجام ميشود.
- مانت: براي سادهتر کردن جابجايي نمونه در اشکال و اندازههاي مختلف، مانت آن انجام ميشود.
- سنباده زنی نرم: تمامي پستي بلنديهاي قطعه که روي بررسي ريز ساختار دقيق آن اثر ميگذارد نيز در اين مرحله به تدريج حذف ميشوند.
- پولیش: اثرات تمامي مراحل قبل و خراشهاي سنبادهزني با پوليش از بين ميروند.
- اچ: معمولا، براي دستيابي به اطلاعات دقيق از نمونه، به اچ کردن نياز است.
در نهایت، با استفاده از میکروسکوپ نوری، در بزرگنماییهای مختلف تصاویر متالوگرافی چدن تهیه میشوند. اگر علاقهمند هستید اطلاعات بیشتری در اینباره داشته باشید میتوانید منبع را مطالعه کنید.
ويژگيهاي چدن، مقدمهاي بر متالوگرافی آن
دو احتمال کلی افراطي، در ريزساختار چدنها وجود دارد:
- تمام کربن به صورت گرافيت آزاد در ريزساختار باشد که در نتيجه، ريزساختار نهايي چون مخلوطي از فريت و گرافيت است.
- تمام کربن به صورت تركيب درآمده و ريزساختار نهايي، شامل پرليت و سمنتيت باشد.
اما اين دو، در عمل وجود ندارند و معمولا يک ريز ساختار به يکي از اين حالات نزديکتر است.
در چدن، سه نوع گرافيت وجود دارد: لايهاي، برفکي و کروي.
نکته قابل توجه در اینجا این است که چگالی چدن، اگرچه به طور کلی یک عدد در نظر گرفته میشود اما در مجموع وابسته به نوع عناصر به کار برده در آن است که در نهایت بر متالوگرافی قطعه نیز اثر میگذارند. جهت کسب اطلاعات بیشتر مقاله متالکست در خصوص چگالی چدن را مطالعه نمایید.
چدن خاکستری
در متالوگرافی چدن خاكستری با گرافيت لايهاي، گرافيت آزاد به شکل ورقهاي وجود دارد و زمينه آن يا فريتي است، يا پرليتي و يا فريتي – پرليتي.
تصاویر متالوگرافی چدن خاکستری به طور معمول مشابه تصاویر زیر است:
متالوگرافی چدن سفيد
در چدن سفيد، گرافيت به صورت آزاد وجود ندارد و سمنتيت در آن ديده ميشود. ساختار زمينه نيز پرليتي و لدبوریتی است. سمنتيت بين دندريتي سفيد رنگ است و وجود آن منجر به ايجاد سطح شکست کریستالی سفيد رنگ ميشود. تصاویری که در نهایت از این نمونه بدست میآید، مشابه تصاویر متالوگرافی چدن سفید آورده شده در زیر است:
متالوگرافی چدن ماليبل
گرافيت در اين چدن به صورت کروی يا اشکال نامنظم است. اين چدن ابتدا به صورت چدن سفيد و يا ترکيبی شیمیایی مناسب ريختهگري ميشود و سپس بعد از آنيل چدن سفيد، گرافيت از سمنتيت جوانه زده و به شکل نامنظم يا کروی جوانه ميزند و رشد ميکند.
در متالوگرافی چدن ماليبل، علاوه بر اشکال نامنظم يا کروی از گرافيت، سه زمينه زير ممکن است ديده شوند:
- مغز سياه: ساختار زمينه از سطح تا مرکز به صورت يكنواخت فريتي است و يا گاهي مقادير كمي پرليت دارد.
- مغز سفيد: داراي كربن بيشتر و سيليسيم کمتر نسبت به مغز سياه است. ساختار زمينه فريتي يا ترکيب از فريت – پرليت خواهد بود.
- زمينه پرليتي: زمينه پرليتي لايه لايه يا كروي ايجاد خواهد شد.
متالوگرافی چدن داکتیل
در متالوگرافی چدن داکتیل، گرافيت به صورت کروی ديده ميشود. زمينه اين نوع چدن نيز يکی از انواع فريتي، پرليتي يا فريتي – پرليتي ميتواند باشد. چدن داکتيل که به چدن با گرافيت کروی يا نشکن معروف است، با ويژگيهايي چون مقاومت به سایش خوب، استحکام زياد، سختي و انعطافپذيري خوب شناخته ميشود.
در خصوص انواع چدن و برای آشنایی بیشتر با ویژگیهای هر یک برای درک بهتر متالوگرافی آنها میتوانید به مقاله ما در متالکست مراجعه نمایید.
کلام پایانی
متالوگرافی چدن با هدف بررسی ریز ساختار هر یک از آلیاژهای این گروه از فلزات آهنی، انجام میشود. نتیجه متالوگرافی چدن خاکستری، سفید، داکتیل و مالیبل همگی با هم متفاوت است و در تعیین نوع و کیفیت آلیاژ اثر گذار خواهد بود.
متالکست، با بهرهگیری از دانش روز دنیا و یاری متخصصین حوزه ریخته گری، سعی میکند بهترین کیفیت خدمات ریخته گری چدن را عرضه کند. جهت دریافت اطلاعات بیشتر روی لینک کلیک فرمایید و با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
سوالات متداول
تصاویر متالوگرافی چدن داکتیل با گرافیت کروی، ریز ساختاری با نسبتهای متفاوت از زمینه فریت و پرلیت با کرههای گرافیتی را نشان میدهد.
رایج ترین ماده اچانت برای چدن ها نیتال است که برای اچ کردن ریزساختار استفاده میشود.
چدن، آلیاژی از آهن است که حاوی ۲ تا ۴ درصد کربن به همراه مقادیر مختلف سیلیسیم، منگنز و برخی ناخالصیها مانند گوگرد و فسفر است.