چدن (cast iron) عضوی از خانواده آلیاژهای آهنی و یکی از پرکاربردترین آلیاژهای مورد استفاده در صنعت است. آهن، کربن و سیلیسیم، عناصر اصلی تشکیل‌دهنده این آلیاژ هستند. البته مقادیری از فلزات و عناصر دیگر (مثل منگنز، فسفر، گوگرد و…) هم ممکن است در این آلیاژ استفاده شوند، اما حضور آن‌ها دائمی نیست و بسته به عوامل و شرایط مختلف، آن‌ها را به چدن اضافه می‌کنند.
چدن در شکل‌ها و انواع مختلفی در بازار وجود دارد. هر کدام از این انواع، خصوصیات و ویژگی‌هایی مختص به خود دارند. این خصوصیات باعث شده تا چدن در صنایع گوناگونی کاربرد داشته باشد. تیم آهن‌آنلاین قصد دارد تا در این مقاله به بررسی کامل چدن و انواع آن بپردازد و تفاوت‌های آن با فولاد را بیان کند.
چدن یکی از انواع آلیاژ آهنی است که نسبت به فولاد درصد کربن و سیلسیم بالاتری دارد. این آلیاژ در انواع چدن سفید، خاکستری، نشکن، چکش‌خوار و گرافیت فشرده تولید می‌شود.
چدن چیست؛ تفاوت آن با فولاد
چدن و فولاد هر دو از آلیاژهای آهنی هستند، اما وجود سیلیسیم در ترکیبات چدن باعث ایجاد تفاوت بین چدن و فولاد و همچنین خواص و ویژگی‌های این دو شده است. ابتدا بنا داریم تا چدن را به صورت کامل معرفی کرده و سپس تفاوت‌های آن با فولاد را بررسی خواهیم کرد.
تاریخچه ساخت چدن
امروزه، چدن در صنعت ساختمان‌سازی کاربرد کمتری دارد، اما هنوز هم در صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی برخی از وسایل چدنی مورد استفاده قرار می‌گیرند و قیمت مناسبی هم دارند. مثلا قیمت شیر چدنی در بازار با توجه به کیفیت و استحکامی که دارد، نسبت به انواع شیرهای دیگری که در صنعت پتروشیمی استفاده می‌شود، بسیار معقول است.
اما در مورد تاریخچه آن می‌توان گفت، عنصر اصلی تشکیل‌دهنده چدن، قدمتی بیش از ۱۰۰۰ سال دارد. در آن زمان که آهن در زندگی انسان‌ها پیدا شد، مورد استفاده انسان‌ها در کاربردهای مختلفی قرار گرفت. انسان‌ها از آهن وسایل کشاورزی، اسلحه جنگی و لوازم محکم دیگری که نیاز داشتند را می‌ساختند. همین امر سبب شد تا آهنگری به شغلی مهم در آن دوران تبدیل شود. رفته‌رفته مردم به این فکر افتادند که از آهن به شکل‌های دیگری هم استفاده کنند.
به همین خاطر آهن را ذوب و آن را با مواد مختلفی ترکیب کردند. یکی از موادی که آهن مذاب با آن ترکیب شد، کربن بود. سال‌ها بعد عنصری جدید به اسم سیلیسیم را به این ترکیب اضافه کردند و نام آن را چدن گذاشتند. چدن در قرن ۱۸ میلادی بسیار محبوب و پراستفاده بود و در انگلستان به دلیل استفاده زیاد چدن در صنعت ساختمان‌سازی و معماری، سبکی به اسم معماری چدنی بنا نهاده شد.
ترکیب شیمیایی چدن
همانطور که از ابتدا گفتیم، چدن از ترکیب سه عنصر اصلی و برخی از عناصر فرعی تشکیل شده است. اما در زمان ترکیب این عناصر با یکدیگر باید مقادیر مشخصی از آن‌ها را در ترکیب قرار داد تا چدن خاصیت خود را حفظ کرده و ناخالصی زیادی نداشته باشد. در میان این ترکیب، آهن بیشترین سهم را با حدودا ۹۲ درصد به خود اختصاص داده است. در رتبه بعدی کربن قرار دارد که حدود ۲ الی ۴ درصد از ترکیب چدن را تشکیل می‌دهد و پس از آن هم سیلیسیم با حضور ۱ الی ۳ درصدی خود باعث ایجاد تفاوت بین فولاد و چدن می‌شود.
حدود یک درصد دیگر هم می‌ماند که مختص عناصری است که کمتر در ترکیبات چدنی یافت می‌شوند.
منگنز
فسفر
گوگرد
