تفاوت چدن و فولاد | ۳ فرق چدن و فولاد و روش تشخیص آن ها


لیست قیمت های مرتبط
دیدگاه‌های شما

دیدگاه های ثبت شده

0

دیدگاهی برای این پست ثبت نشده است.

فرق چدن و فولاد چیست؟

تفاوت چدن و فولاد : فولاد ضد زنگ به گروهی از آلیاژها با پایه آهنی گفته می‌شود که حاوی حداقل 11 درصد کروم می‌باشد. کروم عنصری است که با تشکیل یک لایه اکسید کروم در سطح فولاد آن را ضد زنگ میکند.هنگامی که فولاد ضد زنگ بریده یا خراش داده می‌شود، کروم موجود در سطح سریعاً اکسید می‌شود و اکسید ناحیه صدمه دیده را ترمیم می‌کند. به دلیل همین خاصیت است که فولاد را بدون زنگ (Stainless) می‌نامند.

در مقابل چدن نوعی از آهن خاکستری است که از ویژگی های بارز آن می توان به خاصیت نشکن بودن و آهن قابل انعطاف آن است. این محصول نتیجه فرایند ریخته گری آهن با حجم کربن بالاتر از 2 درصد است. در ادامه از این مطلب تفاوت بین چدن و فولاد در فروشگاه اینترنتی کلیدآهن شما را با انواع فولاد و چدن، فولاد و چدن چگونه ساخته میشود، شباهت و تفاوت چدن و فولاد و آهن، کاربرد چدن و تشخیص چدن از فولاد آشنا می کنیم.

انواع فولاد و چدن در صنعت

فولاد چیست : اولین فولاد ضد زنگ به صورت آلیاژ، مارتنزیتی Fe-Cr-C توسط دانشمند انگلیسی به نام هاری بررلی در 1912 تهیه گردید. اولین ریخته‌گری تجارتی فولاد ضد زنگ در سال 1913 در شفیلد انگلستان انجام شد و حق ثبت آمریکایی جهت این اختراع در سال 1916 به آقای هاری بررلی اهدا گردید.بجز کروم، در گرید های مختلف فولاد ضد زنگ ( استیل ) عناصری مانندکربن، مولیبدن، نیتروژن، آلومینیوم، سیلیسیوم، فسفر، گوگرد، مس، نیکل، سلنیوم، نیوبیوم نیز وجود دارد. این عناصر با توجه به خاصیت های مکانیکی مورد نیاز محصول نهایی به ترکیب فولاد افزوده می شود.

فولاد زنگ نزن فریتی

در ادامه از این مطلب تفاوت چدن و فولاد به توضیح این مدل می پردازیم. فولادهای زنگ نزن فریتی، فولادهایی با 10/5 تا 27 درصد کروم و کمتر از 0.5 درصد نیکل هستند. ریزساختار این فولادها از فاز فریت (α) تشکیل شده که ساختار کریستالی همانند (BCC)  دارند. با توجه به درصد بالای کروم، معمولا در دماهای متفاوت ساختار کریستالی به همین صورت باقی می ماند. ساختار BCC خاصیت آهنربا شدن دارد و می تواند آهنربا را جذب کند. به همین دلیل این فولادها مغناطیسی هستند.این فولادها، قابلیت استحکام بخشی با استفاده از روش های عملیات حرارتی را ندارند. هم چنین استحکام بخشی آن ها با استفاده از روش کار سختی نیز تاثیر چندانی در افزایش استحکام آن ها نخواهد داشت.

کروم عنصری است که نقش بسیار مهمی را در افزایش مقاومت خوردگی این فولادها ایفا می کند. این عنصر در کنارعنصر مولیبدن، ترکیبی مقاوم در برابر خزش، خوردگی تنشی و خوردگی در برابر اسیدها به وجود می آورد. به خاطر همین ویژگی از فولادهای فریتی در پالایشگاه ها و پتروشیمی ها به عنوان لوله های انتقال مواد نفتی استفاده می شود. علاوه بر این، از این نوع فولاد در ساخت اگزوز خودروها، وسایل کشاورزی و لوازم خانگی استفاده می کنند.

فولاد زنگ نزن آستنیتی

فولادهای ضد زنگ آستنیتی، حاوی عناصر آلیاژی نیکل، منگنز و کروم میباشد. معمولا این فولادها حاوی 16-20% کروم و 7-20% نیکل هستند. نیکل پایدارکننده فاز است. به همین دلیل این فولادها در تمامی دماها از فاز آستنیت با ساختار FCC تشکیل شده اند. البته حضور کربن و نیتروژن کمک زیادی به افزایش پایداری فاز آستنیت می کند.حضور نیکل مزایای زیادی برای فولادهای آستنیتی به وجود آورده است.

در این مطلب از تفاوت چدن و فولاد توضیح می دهیم که حضور این آلیاژ باعث حفظ استحکام آلیاژ در دمای بالا می شود و مقاومت خوردگی آلیاژ را به مقدار زیادی افزایش می دهد. به همین دلیل از این آلیاژها در ساخت کوره های حرارتی ، لوله های انتقال مواد شیمیایی مثل اسید کریدریک (HCl)، سولوفوریک اسید (H2SO4)، اسید نیتریک (HNO3) و یا مبدل های حرارتی استفاده می شود.این فولادها قابلیت سخت کاری با روش های عملیات حرارتی را

ندارند. چرا که فاز نیکل در تمامی دماها پایدار و تغییرناپذیر است. هم چنین این فولادها خاصیت مغناطیسی ندارند.

فولاد زنگ نزن مارتنزیتی

این دسته از فولادها، آلیاژهایی بر پایه کربن و کروم بوده و در ساختار آن ها حدود 12-17% کروم مشاهده می شود. این فولادها در اثر سریع سرد کردن فولاد از ناحیه آستنیتی تولید می شوند و به همین دلیل به فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی معروف هستند.فولادهای مارتنزیتی بیشترین درصد کربن را در بین آلیاژهای فولادی زنگ نزن دارند. حضور این مقدار کربن، باعث تشکیل کاربید کروم در مرزدانه های فولاد شده و تشکیل این فاز افزایش خوردگی را به دنبال دارد. به همین دلیل فولاد زنگ نزن مارتنزیتی بر خلاف نوع فریتی و آستنیتی مقاومت بالایی در برابر خوردگی ندارد. از این فولادها در ساخت قاشق، کارد، فنرها، فولادهای ابزار و فولادهای مقاوم به سایش استفاده می شود. از نقاط قوت آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  1. استحکام
  2. سختی
  3. چقرمگی
  4. مقاومت خستگی بالا

 آستنیتی- فریتی یا دو فازی

ترکیبی از فولادهای ضد زنگ فریت و آستنیتی می باشد؛ به عبارت دیگر دارای ریزساختاری است که از تقریبا ۵۰ درصد Ferritic و ۵۰ درصد Austenitic تشکیل شده و در مقایسه با آستنیت، مقاومت بیشتری در برابر ترک خوردگی– تنشی و خوردگی دارد. در ادامه از مطلب تفاوت چدن و فولاد توضیح می دهیم که فولادهای دو فازی در مقایسه با فولادهای آستنیتی استحکام و مقاومت بیشتری به تمام اشکال خوردگی دارند. مغناطیسی بوده (اما نه به اندازه Ferritic)، قابل جوشکاری هستند و شکل‌پذیری متوسطی هم دارند. از موارد استفاده این نوع از فولاد زنگ نزن می‌توان به قطعات مبدل حرارتی و کارگا‌ه‌های عملیات آبی اشاره کرد.

سخت گردانی رسوبی

این فولادها حاوی کروم و نیکل، همراه با مس، آلومینیوم، تیتانیوم یا مولیبدن اند. مقاومت به خوردگی و انعطاف‌پذیری خوبی دارند و در دماهای بالا از استحکام زیاد برخوردارند.کاربرد عمده آن‌ها در هواپیما و قطعات سازه‌ای فضایی است.

مقاله پیشنهادی: فرایند ساخت فولاد

تفاوت ریخته گری چدن و فولاد

کاربرد های فولاد چیست؟

در ادامه از مطلب فرق چدن و فولاد توضیح می دهیم که فولاد ریختگی نوعی از فولاد سخت معمولی و آلیاژی است که عبارتند از پروفیل فولادی ریخته گری با میزان کربن کمتر از 2 درصد می باشد. که از ویژ گی های آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • مقاومت بالا
  • انعطاف پذیری در طراحی
  • داشتن خواص مکانیکی بالا
  • داشتن دامنه وزن بیشتر

معماری

فولادهای زنگ نزن آستنیتی به دلیل دوام عدم نیاز به مراقبت و نگهداری به طور فزاینده در معماری به کار می‌روند. از فولاد زنگ نزن با سطح بسیار نرم (dead soft) برای سقف‌ها و سطوح همتراز استفاده می شود چرا که این ماده به سهولت شکل می‌گیرد و از دوام خوبی نیز برخوردار است.

 سیستم های حمل و نقل

از فولادهای ضد زنگ جهت تزئینات داخلی اتومبیل‌ها در صنعت خودروسازی استفاده می‌گردد.

مبلمان

ضعیف‌ترین شکل خوردگی در خانه‌ها و ادارات وجود دارد، اما فولاد زنگ نزن به علت مقاومت در برابر زنگ زدگی و هم چنین ظاهر زیبا و عدم نیاز به رنگ در طراحی مبلمان مورد توجه قرار گرفته است. این یکی از جالب ترین تفاوت چدن و فولاد است.

تجهیزات شست‌وشو

مقاومت به خوردگی، استحکام بالا و سهولت تولید، فولادهای زنگ نزن آستنیتی را برای ساخت لباسشویی و خشک کن‌های صنعتی و خانگی مناسب می‌‌سازد.

کشاورزی

اگر چه استفاده از فولاد زنگ نزن ابتدا در صنایع غذایی رایج شد اما به تدریج در مزارع نیز مورد توجه قرار گرفت. کودها و اسپری‌های کشاورزی شرایط خورندهای را ایجاد می‌کنند و در این شرایط، استفاده از فولاد زنگ نزن آستنیتی گزینه مناسبی است. اگر چه این تجهیزات هزینه اولیه بالاتری دارند ولی عمر بالا (تقریبا 20 سال) و عدم نیاز به مراقبت و نگهداری این هزینه بالا را جبران می کند.

نساجی

در ادامه از این مطلب تفاوت بین چدن و فولاد توضیح می دهیم که برای تولید منسوجات رنگی، نیاز به ماشین آلاتی است که به راحتی تمیز شوند و از ترکیب رنگ‌های مختلف تا حد امکان جلوگیری شود. هر گونه آلودگی ناشی از رنگ دانه‌ها یا محلول‌های سفید کننده نه تنها منجر به هدر رفتن مواد شیمیایی می‌شود بلکه می‌تواند محصول نهایی را نیز خراب کند. فولادهای زنگ نزن در ماشین‌های نساجی،  مخازن پراکسید و سفید کننده‌های حاوی کلر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

چدن چیست ؟

برای فهم بیشتر تفاوت چدن و فولاد به توضیح چدن می پردازیم. چدن از آهن خام خاکستری، چدن تولید میکنند.این محصول با مقداری قراضه آهن در کوره های مخصوص ذوب می شوند تا مقداری از کربن آن بسوزد و ناخالصی هایی نظیر گوگرد و فسفر که خصوصیات آهن را تا حد زیادی تحت تاثیر قرار می دهند، به صورت سرباره خارج می شود.حال این فلز مذاب که باقی مانده است حاوی مقداری منگنز می باشد، چدن نام دارد.آلیاژهای چدن، آهن، کربن، منگنز و سیلیسیم است.وجود آلیاژ منگنز باعث می شود که چدن را سخت کند، و وجود کربن در چدن آلیاژی باعث می شود که به صورت گرافیت درآید.

جنس چدن بستگی به سرعت سرد شدن آن و همچنین جنس آهن خامی دارد که برای تولید چدن استفاده می شود.میزان کربن در چدن 3.5 – 2 درصد وزن آن است. نقطه ذوب این محصول بین k 1470 – 1420 است.چدن بسیار محکم، سخت و شکننده می‌باشد.همچنین چدن گرمای سفید موجب شکستن اجسام می‌شود قیمت نسبتا پایین و ویژگی های چدن سبب استفاده از آن در صنایع مختلف می شود، در صنعت ساختمان از چدن برای ساخت لوله های آب و فاضلاب، نرده، کف پوش، یراق آلات و … استفاده می شود.

تفاوت چدن و فولاد

کاربرد چدن چیست؟

در ادامه از مطلب شباهت و تفاوت چدن و فولاد به این موضوع می پردازیم که چدن آلیاژی همانند آهن خام، بدون حالت خمیری از جامد به مایع تبدیل می شود، بنابراین قابلیت چکش خواری خوبی دارا نمی باشد. چدن سخت و شکننده است. مقاومت آن در برابر آتش نسبت به فولاد بیشتر است و همچنین دیر زنگ می زند.هریک متر چدن به ازای هریک درجه افزایش دما، 0.01 میلی متر افزایش طول خواهد داشت.

انواع چدن چیست؟

چدن همانند آهن، انواع مختلفی دارند و همه ی انواع آن درمقابل فشار مقاومت قابل توجهی دارند. در ادامه شما را با انواع نمونه های پرکاربرد آشنا می کنیم.

چدن سفید

زمانی که چدن خام در سرعت بسیار بالا سرد میشود چدن سفید بدست میایید.رنگ این محصول به این دلیل سفید است که کربن آن در سرد شدن سریع، به گرافیت تبدیل نمی شود و رنگ آن روشن ( سفید نقره ای ) باقی می ماند.از چدن سفید برای ساخت وسایل کوچک استفاده می کنند.حجم سیلیسیم در این محصول کم است و جنس آن سخت و ترد است، به همین علت قابل سوهان کشیدن نیست.سطح شکسته چدن سفید دارای دانه های ریز و روشن می باشد .

چدن خاکستری

زمانی که چدن خام در سرعت بسیارپایین سرد میشود چدن خاکستری بدست میایید.رنگ خاکستری این محصول به این دلیل است که کربن آن در سردشدن آهسته، به گرافیت تبدیل می شود و رنگ آن تیره باقی می ماند.کاربرد این محصول در پروفیل پنجره، یراق آلات، ناودانی، شبکه چدنی، لوله های چدنی، درپوش های چدنی کف خیابان ها و … مورد استفاده قرار می گیرد.چدن خاکستری نسبت به چدن سفید نرم تر است، جنس آن سخت و شکننده بوده و قابلیت چکش خواری دارد. سطح شکسته آن نیز دارای دانه های درشت و تیره می باشد .

چدن نیمه خاکستری

جنس آن بین چدن سفید و چدن خاکستری است.

چدن سخت

در ادامه از این مطلب تفاوت چدن و فولاد به این موضوع اشاره می کنیم که تولید چدن سخت به این صورت است که ابتدا چدن را گرم کرده سپس سطح خارجی آن را سریع سرد می کنند و صبر می کنند تا داخل آن به آرامی خنک شود.به همین علت سطح آن چدن سفید و مغز آن چدن خاکستری همچنین این چدن دیر ساییده می شود. از این چدن برای ساخت لوله های زیر دال پل ها استفاده می شود.

چدن نرم

برای بالا بردن مقاومت چدن در برابر ضربه همچنین بتوان آن را چکش کاری کرد،تکه های چدن سفید و نیمه خاکستری را به همراه مقداری گرد سنگ اکسید آهن حرارت می دهند تا بخشی از کربن آن بسوزد.با این کار تردی چدن کم شده و نرم می شود.از چدن نرم در ساخت وسایل وسایل کوچک نظیر یراق در و پنجره، کلید و قفل، شیر آب و … استفاده می شود.

تفاوت چدن و فولاد چیست؟

فولاد و چدن هر دو آلیاژی مانند آهن هستند. اما با این حال بین این دو تفاوت های زیادی وجود دارد. از مهم ترین تفاوت شکل پذیری چدن و فولاد این است که فولاد قابل انعطاف و چکش است؛ ولی چدن سخت بوده و مقاومت فشاری بالایی را دارد. در ادامه شما را با چندین فرق چدن و فولاد آشنا می کنیم.

تفاوت ریخته گری چدن و فولاد

ریخته گری چدن بسیار آسان تر است؛ زیرا به راحتی ریخته و به اندازه فولاد کوچک نمی شود. از این رو چدن یک فلز ایده آل برای سازه های آهنی معماری و زینتی چون ابزار آلات آهنی خیابانی و شمشیر بازی می باشد.

هزینه؛ بهترین راه تشخیص چدن از فولاد

تکنولوژی تولید فولاد بسیار هزینه بردارتر و فرایند تولید آن بسیار پیچیده تر است؛ از این رو هزینه تولید آن نیز از چدن بالاتر است. از این رو دارای معایب بیشتری برای آهن انعطاف پذیر است.

مقاومت در برابر زنگ زدگی و خوردگی؛ بارزترین شباهت و تفاوت چدن و فولاد

چدن دارای مقاومت بالاتری نسبت به فولاد است و به معنای عدم حساسیت آن نسبت به خوردگی است. در صورت عدم محافظت، هر دو نوع فلز در صورت وجود رطوبت اکسیده می شوند و تجزیه می شوند. برای جلوگیری از این کار از پوشش یک لایه رنگ برای هر دوی آن ها استفاده می کنند.

فرق بین چدن و فولاد

 فولاد و چدن چگونه ساخته میشود (فرق چدن و فولاد از نظر تولید)

  1. چدن آلیاژی از آهن و کربن است که معمولا ۳ تا ۵ درصد کربن و ۱ تا ۳ درصد سیلیسیم دارد.
  2. مقدارکربن چدن، نسبت به فولاد بیشتر است.
  3. نقطه ی ذوب چدن نسبت به نقطه ذوب فولاد پایین تر است.
  4. چدن نسبت به آهن در مقابل خوردگی آسیب پذیر تر می باشد.
  5. چدن بسیار خشک تر و خمش ناپذیرتر از فولاد می باشد.

تفاوت بین چدن و فولاد از نظر مشخصات فنی

مشخصات فولاد  چدن
حساسیت به شکاف ندارد دارد
مقاومت در برابر ضربه دارد ندارد
قابلیت تراش ندارد دارد
لرزه میرایی ندارد دارد
هزینه ندارد دارد
مقاومت فشاری دارد دارد
مقاومت در برابر سایش* دارد دارد

به طور کلی ساختار اولیه چدن و فولاد مانند یکدیگر است؛ به عنوان نمونه از ترکیب آهن و کربن، فولاد ساخته می شود. در مقابل چدن نوعی از آلیاژی به همراه آهن و کربن است که معمولا 5 درصد کربن و 3 درصد سیلیسیم دارد. در این مطلب از وبسایت کلیدآهن شما را با شباهت و تفاوت چدن و فولاد، فرق و تفاوت ریخته گری و شکل پذیری چدن و فولاد و تفاوت چدن، فولاد و آهن را بیان کردیم.

تماس بگیرید

محصولات