چدن خاکستری نوعی آهن کمیباشد که در ریخته گری یافت می شود و به دلیل رنگ
خاکستری و ظاهر آن ناشی از شکستگی گرافیت در مواد شناخته می شود. به طور خاص ،
آنچه باعث شده چدن خاکستری باشد ، ساختار پوسته گرافیت آن است که در طی فرآیند
خنک سازی از کربن موجود در این جز ایجاد می شود.
مرحله اول برای ریخته گری چدن، ساخت قالب اصلی است. قالب ریخته گری معمولاً از قالبهای آلومینیومی ساخته میشود. آلومینیوم به دلیل سبک بودن و براده برداری آسان گزینه خوبی برای ساخت قالب ریخته گری است.
چدن خاکستری هم نتیجه مواد استفاده شده در آن و هم فرآیندی است که برای ریختن قطعه استفاده می گردد. به عبارت دیگر ، خصوصیات چدن خاکستری بسته به اینکه چه مواد برای ریختن درون قالب ذوب می شوند و همچنین فرایندی که برای ریخته گری استفاده می شود تغییر می کند (این قسمت اصلی فرآیند خنک کننده است که مشخصات قسمت دیگری را در مقابل سایر بخشهای فرآیند قرار دهید.).
یک ترکیب شیمیایی معمولی برای بدست آوردن ریزساختار گرافیتی ، 2.5 تا 4.0٪ کربن و 1 تا 3٪ سیلیسیم وزن میباشد. گرافیت ممکن است 6 تا 10 درصد از حجم آهن خاکستری را اشغال کند. سیلیسیم برای ساخت آهن خاکستری در مقابل چدن سفید مهم است ، زیرا سیلیکون یک عنصر تثبیت کننده گرافیت در چدن است ، به این معنی که به آلیاژ کمک می کند تا به جای کاربید آهن ، گرافیت تولید کند.
در سیلیکون 3٪ تقریباً هیچ کربنی به صورت کاربید آهن به شکل شیمیایی نگهداری نشده . یکی دیگر از عوامل موثر بر نمودارسازی میزان انجماد میباشد. هر چه سرعت آن کندتر باشد ، زمان انتشار و تجمع کربن در گرافیت بیشتر می شود. یک سرعت خنک کننده متوسط یک ماتریس مروارید بیشتر ایجاد می کند ، در حالی که یک سرعت خنک کننده سریع یک ماتریس فریتی بیشتر تشکیل می دهد. برای دستیابی به یک ماتریس کاملا فریتی ، باید آلیاژ آنیل شود. خنک سازی سریع ، تا حدی یا به طور کامل نمودارسازی را سرکوب می کند و منجر به تشکیل سمانیت می شود که به آن آهن سفید می گویند.
ترکیب مورد تایید چدن خاکستری 95٪ از نظر وزن به اضافه 1٪ سیلیکون تا 3٪ سیلیکون و 2.1٪ کربن تا 4٪ کربن میباشد . مقدار زیاد سیلیکون در آهن خاکستری هنگام گرم شدن باعث تولید گرافیت می شود. گرافیت عنصری است که مسئول رنگ آمیزی چدن خاکستری است. می توانید گرافیت خاکستری را در هنگام شکستگی آهن خاکستری مشاهده کنید. هنگام شکستگی ، پوسته گرافیت تولید می شود که شواهدی از ساختار گرافیکی آن دارد.