چدن داکتیل یک ماده چدنی با مقاومت بالا است که در دهه 1950 ساخته شد.خواص جامع آن به فولاد نزدیک است.بر اساس خواص عالی آن، با موفقیت در برخی از قطعات ریخته گری با الزامات عملکرد بالا در تنش، استحکام، چقرمگی و مقاومت در برابر سایش استفاده شده است.چدن داکتیل به سرعت به یک ماده چدن تبدیل شده است که به طور گسترده پس از چدن خاکستری استفاده می شود.اصطلاح "جایگزین فولاد با آهن" عمدتاً به آهن داکتیل اشاره دارد.

چدن گره‌ای گرافیت گره‌ای است که از طریق عملیات گره‌زنی و تلقیح به دست می‌آید، که به طور موثر خواص مکانیکی چدن را بهبود می‌بخشد، به ویژه انعطاف‌پذیری و چقرمگی را بهبود می‌بخشد و در نتیجه استحکام بیشتری نسبت به فولاد کربنی به دست می‌آورد.

تاریخچه توسعه آهن داکتیل چین

آهن از محل ذوب آهن در اواسط و اواخر سلسله هان غربی در Tieshenggou، شهرستان Gongxian، استان هنان کشف شد، و چدن نودولار مدرن تا سال 1947 با موفقیت در خارج از کشور توسعه نیافته بود. چدن در چین باستان دارای محتوای سیلیکون پایین برای یک دوره زمانی طولانییعنی در سلسله هان غربی حدود 2000 سال پیش، گرافیت کروی در ظروف آهنی چینی با ریخته گری آهن خام با سیلیکون کم که از بازپخت به دست می آید، نرم شد.این فناوری چدن باستانی چینی است.دستاوردهای عمده هنر نیز معجزات تاریخ متالورژی در جهان است.

در سال 1981، متخصصان چدن داکتیل چینی از روش‌های علمی مدرن برای مطالعه 513 ظروف آهن باستانی هان و وی استفاده کردند و از تعداد زیادی داده مشخص کردند که چدن گرافیت گره‌دار در چین در سلسله هان ظاهر شده است.مقالات مرتبط در هجدهمین کنفرانس جهانی تاریخ علم و فناوری قرائت شد که ریخته گری بین المللی و تاریخ علم و فناوری را پر شور کرد.کارشناسان تاریخ متالورژی بین‌المللی این را در سال 1987 تأیید کردند: چین باستان قبلاً قاعده استفاده از چدن داکتیل را برای ساختن چدن گره‌دار پیدا کرده بود که برای طبقه‌بندی مجدد تاریخ متالورژی جهان اهمیت زیادی دارد.

ترکیب بندی

چدن یک آلیاژ آهن-کربن با محتوای کربن بیشتر از 2.11٪ است.از آهن خام صنعتی، ضایعات فولاد و سایر فولادها و مواد آلیاژی آن از طریق ذوب در دمای بالا و قالب گیری ریخته گری به دست می آید.علاوه بر آهن، کربن موجود در سایر چدن ها به صورت گرافیت رسوب می کند.اگر گرافیت رسوب‌شده به صورت نوار باشد، چدن را چدن خاکستری یا چدن خاکستری می‌گویند؛ چدنی که به شکل کرم است، چدن گرافیت ورمیکولار نامیده می‌شود.چدن به شکل لخته را چدن سفید یا چدن حیاطی می گویند و چدن را چدن داکتیل می نامند.

ترکیب شیمیایی چدن گرافیت کروی به جز آهن معمولاً عبارت است از: محتوای کربن 3.0 تا 4.0 درصد، محتوای سیلیکون 1.8 تا 3.2 درصد، منگنز، فسفر، کل گوگرد بیش از 3.0 درصد و مقدار مناسب عناصر گره مانند خاک کمیاب و منیزیم. .

عملکرد اصلی

ریخته‌گری‌های چدن داکتیل تقریباً در تمام بخش‌های اصلی صنعتی مورد استفاده قرار گرفته‌اند که به استحکام، انعطاف‌پذیری، چقرمگی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت شدید نیاز دارند.

شوک حرارتی و مکانیکی سنگین، مقاومت در برابر درجه حرارت بالا یا دمای پایین، مقاومت در برابر خوردگی و پایداری ابعادی.به منظور پاسخگویی به این تغییرات در شرایط خدمات، چدن گره‌ای دارای درجه‌های زیادی است که طیف وسیعی از خواص مکانیکی و فیزیکی را ارائه می‌کند.

اکثر ریخته گری های چدن شکل پذیر که توسط سازمان بین المللی استاندارد ISO1083 مشخص شده است عمدتاً در حالت بدون آلیاژ تولید می شوند.بدیهی است که این محدوده شامل گریدهای با مقاومت بالا با استحکام کششی بیشتر از 800 نیوتن بر میلی متر مربع و کشیدگی 2 درصد می باشد.حالت افراطی دیگر درجه پلاستیک بالا است که دارای کشیدگی بیشتر از 17 درصد و استحکام پایینی (حداقل 370 نیوتن بر میلی متر مربع) است.استحکام و ازدیاد طول تنها مبنای طراحان برای انتخاب مواد نیست و سایر خصوصیات مهم تعیین کننده عبارتند از استحکام تسلیم، مدول الاستیک، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خستگی، سختی و عملکرد ضربه.علاوه بر این، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر اکسیداسیون و همچنین خواص الکترومغناطیسی ممکن است برای طراحان حیاتی باشد.به منظور برآورده ساختن این کاربردهای خاص، گروهی از آهن های داکتیل آستنیتی که معمولاً آهن های داکتیل Ni-Resis نامیده می شوند، ساخته شدند.این آهن های داکتیل آستنیتی عمدتاً با نیکل، کروم و منگنز آلیاژ می شوند و در استانداردهای بین المللی ذکر شده اند.