چدن آلیاژی است از آهن، سیلیسیم و کربن. معمولاً میزان کربن در این آلیاژ بین ۳ تا ۴ درصد وزنی است که بخش عمده‌ای از آن به صورت غیر محلول، مانند گرافیت کروی، وجود دارد. دو نوع اصلی چدن شامل چدن خاکستری و چدن نشکن (داکتیل) هستند.
1) چدن خاکستری (Gray Cast Iron)
- کربن: 5/2-4% ، سیلسیوم: 1-3%، مقدار کمی منگنز، فسفر و گوگرد
- ساختاری گرافیت به‌صورت پولک‌های ورقه‌ای (flake graphite)
- استانداردها ASTM A48, EN 1561 (EN-GJL)
ویژگی‌ها:
- مقاومت عالی در برابر لرزش
- روانکاری خوب ذاتی
- ماشین‌کاری آسان
- مقاومت پایین به ضربه
2) چدن سفید (White Cast Iron)
- ترکیب: کربن کمتر از 5/2% ، سیلیسیم کمتر از 1%
- ریزساختار: کاربید آهن (سخت و شکننده)
- استاندارد ASTM A53
ویژگی‌ها:
- مقاومت بسیار بالا در برابر سایش
- سختی بالا
- شکنندگی زیاد
- سخت ماشین‌کاری می‌شود
3) چدن داکتیل
- ترکیب آن شبیه چدن خاکستری + منیزیم برای کروی کردن گرافیت.
- ریزساختار آن گرافیت کروی است.
- استاندارد ASTM A536, EN 1563 (EN-GJS)
ویژگی‌ها:
- چقرمگی و انعطاف‌پذیری بالا
- مقاومت کششی خوب
- قابلیت جوش‌پذیری بهتر از چدن خاکستری
- مقاومت به خوردگی متوسط
4) چدن مالیبل (Malleable Iron)
- همان چدن سفید که از طریق عملیات حرارتی چکش‌خوار شده
- ریزساختار آن گرافیت توده‌ای
- استاندارد ASTM A47, EN 1562 (EN-GJMB)
ویژگی‌ها:
- قابلیت تحمل ضربه و شوک
- شکل‌پذیری بهتر
- تولید دشوارتر و هزینه‌برتر نسبت به داکتیل
5) چدن آلیاژی (Alloyed Cast Iron)
- ترکیب: افزودن عناصر آلیاژی مثل کروم، نیکل، مولیبدن، مس
- کاربرد: برای شرایط خاص (دما، سایش، خوردگی)
- استاندارد ASTM A436, ASTM A439
ویژگی‌ها:
- مقاومت بالا به دما، خوردگی یا سایش بسته به نوع آلیاژ
- هزینه بالا
- طراحی دقیق نیاز دارد
مقاومت به خوردگی چدن با فولاد قابل مقایسه است و در برخی شرایط حتی عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهد. برای بهبود مقاومت به خوردگی، می‌توان چدن را با افزودن سیلیسیم (۱۳ تا ۱۶ درصد وزنی) یا نیکل بین ۱۵ تا ۳۵ درصد وزنی، موسوم به Ni-resist آلیاژ کرد.
چدن‌ها در صنایع مختلف به‌طور گسترده به کار می‌روند؛ به‌ویژه در ساخت پمپ‌ها، شیرآلات، لوله‌ها و قطعات خودرو. این آلیاژ در برابر مایعات خنثی و قلیایی با PH بالا مقاومت خوبی از خود نشان می‌دهد، اما در برابر محیط‌های اسیدی با PH پایین، چندان مقاوم نیست.
برای نمونه، پمپ‌های چدنی شرکت Grundfos از سری‌های CR چندمرحله‌ای و مدل‌های زمینی NB و NK تک‌مرحله‌ای، به گونه‌ای طراحی شده‌اند که با بهره‌گیری از انواع چدن و آلیاژهای متناسب با شرایط کاری، در برابر خوردگی عملکرد مناسبی داشته باشند.
برای نمونه، پمپ‌های چدنی شرکت Grundfos از سری‌های CR چندمرحله‌ای و مدل‌های زمینی NB و NK تک‌مرحله‌ای، به گونه‌ای طراحی شده‌اند که با بهره‌گیری از انواع چدن و آلیاژهای متناسب با شرایط کاری، در برابر خوردگی عملکرد مناسبی داشته باشند.
قطعات چدنی پمپ‌های NB و NK دارای پوشش اپوکسی هستند که با استفاده از فرایند رسوب‌دهی الکترولیتی کاتدی (CED) اعمال می‌شود. CED یک فرایند رنگ‌آمیزی غوطه‌وری با کیفیت بالا است که در آن یک میدان الکتریکی در اطراف قطعه‌ها باعث می‌شود ذرات رنگ به‌صورت یکنواخت و کنترل‌شده روی سطح رسوب کنند. بخشی جدانشدنی از این فرایند، عملیات پیش‌تصفیه است. کل فرایند شامل مراحل زیر است:
- شست‌وشو با محلول قلیایی
- فسفاته‌کاری با روی
- رسوب‌دهی الکترولیتی کاتدی
- پخت رنگ تا رسیدن به ضخامت خشک ۱۸ تا ۲۲ میکرون
کد رنگ محصول نهایی NCS 9000/AL 9005 است.
برای کاربردهای دمای پایین در رطوبت بالا، شرکت گراندفوس پمپ‌های NB و NK را با پوشش سطحی اضافی برای جلوگیری از خوردگی عرضه می‌کند.
شرکت آبتین تهویه آسیا در محدوده وسیعی از کاربری‌ها و سیستم‌ها پمپ‌های خطی و زمینی سری NB و TP با جنس پروانه و محفظه چدن را در اختیار مشتریان عزیز قرار می‌دهد. جهت کسب اطلاعات بیشتر در مورد طراحی، مشخصات و اطلاعات پمپ‌ها با بخش فنی و مهندسی شرکت آبتین تهویه آسیا در تماس باشید.
