تفاوت فولاد و چدن چیست؟ مقایسه ویژگی ها

تفاوت فولاد و چدن در مواردی که در ادامه نام میبریم می باشد .فولاد و چدن از آلیاژهای آهنی بسیار پر استفاده در صنایع مختلف می باشند.در هر دوی این آلیاژ ها فلز پایه آهن می باشد و پس از اضافه شدن عناصر آلیاژی به دو ماده مجزا با خواص و کاربردهای متفاوت تبدیل می شوند. تاثیر عناصر آلیاژی بر فولاد و و چدن کاملاً مشخص است و هر کدام از این عناصر ، ویژگی های خاص و متفاوتی را به ماده تولید شده اضافه می کنند .در ادامه تفاوت فولاد و چدن را بررسی می نماییم .

تفاوت در درصد کربن

از اصلی ترین تفاوت فولاد و چدن تفاوت در درصد کربن در آلیاژ آنها می باشد. تمامی فولاد ها دارای حدود ۲ درصد و کمتر کربن در آلیاژ خود می باشند. اما میزان کربنی که در چدن وجود دارد حدود ۲ تا ۴ درصد می باشد. همچنین در آلیاژ چدن از عناصر آلیاژی همچون سیلیسیوم هم استفاده میشود.

تفاوت ریزساختاری

تفاوت فولاد و چدن در ساختار ذرات آنها هم میباشد. کربنی که در فولاد استفاده میشود ساختار کاربید آهن دارد. اما شکل کربنی که در چدن مورد استفاده قرار می گیرد به صورت کاربید آهن، گرافیتی یا هر دوی آن ها می باشد.

قیمت فولاد و چدن

یکی دیگر از تفاوت های مهم فولاد و چدن تفاوت قیمت آنها می باشد. با توجه به اینکه این دو ماده کاملاً مجزا هستند و کاربرد ویژگی های متفاوت هم دارند قیمت آنها نیز متفاوت میباشد. قیمت فولاد با توجه به کاربرد زیاد آن در صنعت و ساختمان سازی بیشتر از چدن می باشد. چدن علاوه بر اینکه نسبت به فولاد کم مصرف تر می باشد هزینه تولید کمتری دارد.

تفاوت در قابلیت ریخته گری

ریخته گری یعنی فلزات به حالت مذاب در می آیند و سپس در قالب های مخصوص ریخته می‌شوند تا جامد شود. قطعه جامدی که تولید میشود قطعه ریختگی نام دارد. از تفاوت فولاد و چدن در قابلیت ریخته گری آنها میباشد. چدن قابلیت ریخته گری بهتری نسبت به فولاد دارد. این ویژگی هم به علت تفاوت آلیاژ آنها میباشد.نقطه ذوب چدن کمتر از نقطه ذوب فولاد می باشد به همین دلیل به راحتی ذوب شده جریان یافته و قالب ها را پر میکند .
یکی دیگر از ویژگی‌های مثبت چدن نسبت به فولاد انقباض و کاهش حجم کمتر آن پس از انجماد و ریخته گری می باشد. این موضوع در ریخته گری اهمیت زیادی دارد. زیرا اگر قطعه تولید شده پس از انجماد تغییرات ابعادی زیادی داشته باشد دقت محصول نهایی را تحت تاثیر قرار می دهد.

شکل پذیری چدن و فولاد

از دیگر تفاوت فولاد و چدن تفاوت در شکل پذیری آنها میباشد .چدن با توجه به اینکه میزان کربن بیشتری دارد ترد از فولاد میباشد و شکننده تر است .رشد ترک ها در سطح چدن به راحتی و با سرعت زیادی رخ می دهد. البته انواعی از چدن وجود دارند که شکل پذیری مطلوب تری دارند.

تفاوت در میزان سختی و استحکام

همان طور که گفته شد هر چه که میزان کربن در آلیاژ های آهنی بیشتر باشد محصول تولید شده سخت تر و شکننده تر است. پس چدن که میزان کربن بیشتری دارد سختی و استحکام بیشتری نسبت به فولاد دارد. به همین دلیل چدن به علت سختی بالا و ترد و شکننده بودن برای سوراخکاری و مته کاری مناسب نیست .یکی از راه‌های تشخیص چدن از فولاد ایجاد خراش بر روی آن می باشد. زمانی که بر روی چدن خراش ایجاد کنیم پودری از چدن تولید می‌شود در حالی که وقتی روی فولاد خراش ایجاد کنید تراشه تولید می شود. این نشان می دهد که فولاد نسبت به چدن نرم تر است.

مقاومت در برابر خوردگی

به طور کلی تمامی محصولات فلزی که در آلیاژ آنها آهن استفاده شود مستعد خوردگی می باشند. و در محیط های مرطوب دچار زنگ زدگی میشوند. فولاد و چدن نیز فلزاتی هستند که با پایه آهن ساخته شده اند. با توجه به ترکیب آلیاژهای فولاد و چدن مقاومت به خوردگی در فولاد ها بیشتر از چدن می باشد. اگر عناصری همچون کروم و نیکل در آلیاژهای آهنی مورد استفاده قرار گیرد، مقاومت به خوردگی این فلزات افزایش می یابد. به فولاد هایی که این عناصر در آلیاژ آنها استفاده شده است فولاد زنگ نزن یا استیل گفته می شود.

تفاوت در کاربرد

از دیگر تفاوت فولاد و چدن تفاوت در کاربرد این فلزات می باشد .فولاد با توجه به آلیاژ و خواصی که دارد بسیار پرمصرف تر از چدن میباشد. انواع مقاطع فولادی همچون میلگرد، تیرآهن، نبشی و ناودانی، انواع لوله و انواع ورق از فولاد تولید می‌شوند و در ساختمان سازی و صنعت بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. چدن بیشتر در تولید لوله ها ،قطعات مورد نیاز در صنعت خودرو سازی مانند جعبه گیریبکس، بلوک سیلندر و سر سیلندر کاربرد دارد.