کاربرد چدن در صنعت حمل و نقل چیست؟
اولین تصویری یا کلمه‌ای که در ذهن انسان امروزی پس از شنیدن کلمه چدن، پدیدار می‌شود، کلمه قابلمه چدن هست.
جالب‌تر اینکه حتی موتورهای جستجوگر هم درصورت جستجوی کلمه «چدن» ابتدا ظروف چدنی را به عنوان نتیجه نمایش می‌دهند. در صورتی که چدن در تمامی صنایع خودرویی، حمل و نقل، غذایی، ماشین آلات مختلف مورد استفاده است.
ما در این نوشته در مورد کاربرد چدن در صنعت حمل و نقل صحبت خواهیم کرد.
چدن نوعی از آهن است که با ترکیب آهن و چند ماده دیگر بدست می‌آید. آلیاژهایی که برای ساخت چدن نیاز است می‌توان به آهن، کربن و سیلیسیم اشاره کرد.
بیش از ۹۵ درصد از این ترکیب‌ها را آهن و 2.1 تا 4 درصد کربن و 1 تا 3 درصد سیلیسیم تشکیل می‌دهد.
خواص چدن
از خاصیت‌های چدن می‌توان به:
- سیالیست
- قابلیت ریخته‌گری
- ماشین کاری
- عدم پذیرش تغییر شکل
- مقاومت بالا به سایش
چدن‌ها در چندین رنگ و مدل تولید می‌شوند.
یکی از دسته‌بندی‌های آن‌ها بر اساس رنگ سطح مقطع چدن است. از ترکیب این مدل دسته‌بندی و دسته‌بندی بر اساس ریز ساختار آن‌ها می‌توان به یک مجموعه کامل و شامل دست پیدا کرد.
- چدن سفید
- چدن خاکستری
- چدن خالدار ( مجموعه چدن سفید و خاکستری)
- چدن چکش‌خوار
- چدن نشکن
- چدن با گرافیت فشرده
- چدن آلیاژی
کاربرد چدن در صنعت حمل و نقل
کاربرد چدن در صنعت حمل و نقل بسیار زیاد است، ازجمله ساخت ریل در زمان‌های قدیم، ساخت قطعات صنعتی و ساخت چرخ. در ابتدا چرخ‌های چدنی به صورت چرخ تک و با استفاده از یک محور به گاری‌ها متصل می‌شدند، در گذر زمان انواع چرخ چدنی شامل تحول گسترده‌ای شدند و پایه‌های ثابت و گردان نیز به آن‌ها اضافه شد.
در صنعت حمل و نقل و ساخت چرخ‌های ثابت و گردان از چدن خاکستری استفاده می‌شود.
استفاده از این مدل چدن باعث اقتصادی شدن چرخ، مقاومت حرارتی و مقاومت فشاری بالا می‌شود. چرخ‌های چدنی هم به صورت بدون پایه و هم با پایه ثابت و گردان قابل استفاده است.
خاصیت‌های چرخ چدنی در صنعت
خاصیت‌های چرخ چدنی در صنعت عبارت است از:
- تحمل فشار بالا
- سایش کم با محیط
در ادامه هر یک از موارد فوق را بررسی خواهیم کرد.
1. تحمل فشار بالا
از چرخ‌های چدنی به دلیل تحمل فشار بار بالا به عنوان چرخ‌های سنگین یاد می‌کنند.
2. سایش کم با محیط
این مدل چرخ سطح اصطکاک بسیار پایینی با محیط دارد و در صورت استفاده بدون روکش لاستیک، در صورتی که ضربه مستقیم به چرخ وارد نشود و به شکل عادی از چرخ استفاده شود تا مدت زمان زیادی این چرخ سالم می‌ماند.
مشخصات انواع چدن
انواع چدن مشخصات مختلفی دارند، انواع چدن عبارتند از:
- چدن سفید
- چدن خاکستری
- چدن خالدار
- چدن چکش خوار
- چدن نشکن
- چدن با گرافیت فشرده
- چدن آلیاژی
در ادامه هر یک از موارد فوق را بررسی خواهیم کد.
1. چدن سفید
کمترین درصد کربن، که باعث سفید و بلورین شدن سطح مقطع و ترد بودن چدن می‌شود. این مدل با سرعت زیادی سرد می‌شود. که باعث ایجاد مقامت بالا در مقابل فشار و حرارت شده است. سرعت انجماد بالا در این نوع از چدن‌ها باعث کاهش خاصیت ریخته‌گری در آن می‌شود.
2. چدن خاکستری
درصد کربن در این مدل به صورت استاندارد و در محدوده ۲.۱ تا ۴ درصد می‌باشد. همچنین درصد سیلیسیم نیز در محدود 1 تا 3 درصد و به صورت استاندارد می‌باشد. استفاده از این مدل در صنعت به صورت روز افزون در حال گسترش است. دلیل این گسترش گسترده در صنعت را قیمت مناسب، خاصیت‌ها استاندارد چدن در حد قابل قبول (خاصیت‌ها در ابتدا به آن‌ها اشاره شد)، سهولت ماشین کاری، هدایت حرارتی بالا (از این قابلیت در صنعت چرخ به شدت استفاده شده است)، خود روانکاری می‌توان نام برد.
تفاوت این مدل با فولاد در استحکام کششی و شوک است. در چدن خاکستری استحکام کششی و پذیرش شک پایین‌تر از فولاد می‌باشد ولی از لحاظ استحکام فشاری با فولاد کربنی کم و میان کربنی برابری می‌کند.
3. چدن خالدار
این مدل از چدن‌ها در استفاده نامناسب از ترکیبات شیمیایی و سرعت سرد کردن متوسط تولید می‌شوند که سطح مقطع آن‌ها به شکل خالدار است و کیفیت مناسبی ندارد.
4. چدن چکش خوار
از حرارت دادن به چدن سفید به دست می‌آید، نسبت به چدن سفید قابلیت ماشین کاری بسیار مناسب دارد ولی سختی پایین‌تر و قابلیت انعطاف‌پذیری در دمای 900 درجه نیز به آن اضافه شده است.
5. چدن نشکن
این مدل از چدن‌ها با استفاده از کربن کروی به جای کربن ورقه‌ای تولید می‌شوند. از ترکیب منیزیم در چدن مذاب بدست می‌آید. از لحاظ ظاهری به چدن خاکستری نزدیک است.
6. چدن با گرافیت فشرده
با انجام فرایندی در چدن خاکستری بوجود می‌آید. قابلیت ماشین کاری و استحکام کششی بالاتری نسبت به چدن خاکستری دارد.
7. چدن آلیاژی
از این دسته از چدن‌ها در مواقعی که نیاز به مقاومت بسیار بالا در مقابل سایش، گرما و خوردگی هست، استفاده می‌شود.
استفاده از چرخ‌های چدنی به دلیل تولید صدای زیاد برای محیط‌هایی که نیاز است کمترین صدا باشد توصیه نمی‌شود.
پایه‌های قدرتمند U شکل که تحمل بار را برای چرخ چند برابر می‌کنند، این پایه‌ها نیز از جنس چدن خاکستری هستند.
با توجه به شکنندگی بالای چدن، به شدت توصیه می‌شود برای استفاده از آن‌ها بهتر از در زمین‌های هموار و صاف باشند. ترد بودن و شکنندگی آن‌ها باعث آسیب‌پذیری در حمل و نقل بار در سطوح ناصاف می‌شود.
پاسخ دهید
میخواهید به بحث بپیوندید؟مشارکت رایگان.