چدن های نای رزیست و انواع آن ها

چدن ها (Cast Irons) خانواده ی بزرگ و متنوعی از آلیاژهای پایه آهنی هستند که عناصر اصلی آلیاژی در آن ها شامل آهن، کربن و سیلیسیم است و عناصر دیگری چون منگنز، فسفر و گوگرد به صورت جزئی در ترکیب آن ها وجود دارد. در کنار چدن ها، فولادها نیز از آلیاژهای پایه آهنی هستند که مقدار کربن و سیلیسیم کمتری در ترکیب خود دارند.در یک تعریف عمومی و پذیرفته شده، فولادها را آلیاژهای آهن با مقدار کربن کمتر از 2 درصد و چدن ها را آلیاژهای آهن با مقدار کربن بیشتر از 2 درصد (تا حدود 6 درصد) می نامند. چدن ها از تنوع زیادی برخوردارند.

از انواع مختلف چدن ها می توان به چدن های غیر آلیاژی از قبیل چدن خاکستری، چدن داکتیل یا نشکن، چدن سفید، چدن مالیبل یا چکش خوار، چدن با گرافیت فشرده، چدن خالدار، چدن ADI یا داکتیل آستمپر شده و چدن های آلیاژی از قبیل چدن های پرکروم مقاوم به سایش مثل چدن های نایهارد و نوریهارد، چدن های پر نیکل مقاوم به خوردگی مثل چدن های نای رزیست، چدن های نسوز و مقاوم به خوردگی پر سیلیس و غیره اشاره کرد.

چدن های نای رزیست از گروه چدن های پرآلیاژ هستند که به منظور مقاومت در برابر خوردگی و گاه مقاومت در برابر حرارت تولید و در صنایع مختلف به کار گرفته می شوند. دلیل مقاومت این چدن ها در برابر خوردگی مربوط به وجود 13٫5 تا 36 درصد نیکل، 6 تا 18 درصد کروم و در نوع خاصی از این چدن ها 5٫5 تا 7٫5 درصد مس در ترکیب شیمیایی آن ها است. از این چدن ها برای ساخت قطعات و تجهیزات صنعتی برای کاهش مشکلات خوردگی در انتقال، حمل و پالایش نفت چاه های ترش، آب شور، بعضی اسید ها و قلیاها استفاده می شود.

چدن های نای رزیست در دو گروه اصلی چدن های خاکستری و چدن های داکتیل قرار دارند که دلیل این تمایز نوع گرافیت موجود در ساختار آن ها است. اگر گرافیت موجود در ساختار چدن های نای رزیست به صورت ورقه ای باشد از آن ها به عنوان چدن های خاکستری نای رزیست نام می بریم و اگر گرافیت موجود به صورت کروی باشد در گروه چدن های داکتیل نای رزیست قرار می گیرند.

در این نوع چدن های نای رزیست، وجود نیکل زیاد باعث تشکیل پولک های گرافیت در حین انجماد، حتی در حضور کروم زیاد، می شود. زیاد بودن مقدار نیکل از تبدیل زمینه آستنیتی جلوگیری می کند، در نتیجه در دمای محیط با یک نوع چدن خاکستری پرآلیاژ با زمینه آستنیتی مواجه هستیم. خواص مکانیکی و فیزیکی چدن های خاکستری نای رزیست به دلیل ریز ساختار گرافیت ورقه ای در زمینه ای آستنیتی است.

اگر چه چدن های خاکستری نای رزیست پر آلیاژند اما نمی توان گفت که پر استحکام نیز هستند. به طور کلی، استحکام کششی این نوع چدن ها در گستره 120 تا 240 مگا پاسکال ( psi 25000 تا psi 35000) خواهد بود.

معمولاً چدن های نای رزیست عملیات گرمایی نمی شوند، اما در بعضی کاربردها و هنگامی که قطعات ریختگی باید در دمای زیاد کار کنند، آن ها را باید از لحاظ ابعادی پایدار کرد. این گونه عملیات گرمایی ساختار زمینه آستنیتی را تغییر نخواهد داد.چدن های خاکستری نای رزیست در برابر اکسایش در دمای زیاد و نیز در محیط های خورنده مقاوم اند.