آلومینیم:
مقدار آلومینیوم بیش از % 0.0004 در چدنهای خاکستری می تواند موجب افزایش هیدروژن از رطوبت با بخار موجود در محفظه قالب و یا مواد نسوزتر شود که منجر به ایجاد حفره های سوزنی زیرسطحی و یا عیوب مضر ریختگی در قطعات ریخته شده بخصوص در مقاطع نازک می گردد ، در صورت حضور سرب ایجاد گرافیت غیرنرمال می نماید و بدین طریق بصورت غیرمستقیم برروی مقاومت چدن اثر میگذارد. آلومینیوم در چدنها توسط فولاد آلومینیوم دار اینو کولنت (مواد تلقیحی)، فروسیلیسیم افزایش می یابد . فروسیلیسیم معمولا بیش از % ۲ آلومینیوم دارد و با توجه به مقدار مصرف آن مقدار آلومینیوم نیز در مذاب چدن افزایش می یابد. درحالیکه از قراضه فولاد جهت ذوب استفاده می شود مصرف فروسیلیسیم نیز زیاد میگردد و بدین طریق آلومینیوم وارد مذاب میشود در چنین شرایطی توصیه میگردد که فروسیلیسیم با آلومینیوم کمتر از 1% مصرف گردد.هیدروژن:
هیدروژن براحتی توسط مذاب چدن از رطوبت موادی که در محیط ذوب هستند جذب میگردد (مانند مواد نسوز اتمسفر کوره و ...) و مقدار آن نیز بستگی به آنالیز مذاب بخصوص مقدار آلومینیوم دارد وقتی هیدروژن در مذاب حل گردد تمایل به تشکیل کاربید داشته و موجب افزایش عمق سفیدی قطعه می شود و حتی در بعضی موارد نیز موجب تشکیل سفیدی معکوس [(INVERSE CHILL مغز قطعه چدنی سفید است. بخصوص در موقعیکه گوگرد موازنه نشده باشد می گردد. هنگامیکه مقدار هیدروژن زیاد باشد عیوبی نظير حفره های سوزنی شکل و شکاف مانند در سطح قطعه مشاهده می گردد.در تصویر زیر می توانید عیوب حفره های سوزنی ناشی از هیدروژن را ببینید
ازت:
مقدار ازت در قطعات ریخنگی بین 0.015-0.004 درصد متغیر است، ازت (در مقادیر کم) اثر مفیدی در چدنهای گرافیت ورقه ای دارد زیرا موجب اصلاح گرافیت و تشکیل پرلیت و نتیجتا افزایش مقاومت می گردد ، اصلاح گرافیت بصورت گرد شدن انتها با فشرده شدن ورقه گرافیت صورت می گیرد ، که توسط عمليات متالوگرافی دقیق در بزرگنمایی زیاد مشاهده میشود. اگر ازت مقدارش بیش از 0.0085 درصد گردد می تواند موجب تشکیل عیوب شکاف مانند گردد که می توان با افزودن تیتانیوم اثر آن را خنثی نمود با توجه به اینکه تیتانیم با ازت تشکیل تیتانیم سیابونیترات می دهد. لذا مقدار ازت را می توان توسط آن کنترل کرد. از طرفی چنانچه بخواهند بمنظور برطرف کردن عیوب شکاف مانند (FISSURE DEFECT) از تیتانیم استفاده شود، چون تمامی ازت خنثی خواهد شد لذا از مقاومت چدن کاسته خواهد گردید. آلومینیوم نیز موجب خنثی شدن ازت می گردد ولی با توجه به حفره های سوزنی شکل ناشی از هیدروژن که در اثر حضور آلومینیوم بوجود می آید باید از استفاده آن به این منظور خودداری نمود. نوع مواد شارژی و روش ذوب برروی مقدار ازت چدن تأثیر می گذارد. در کوره های الکتریکی چنانچه از فولادهایی که دارای ازت زیادی هستند استفاده شود ازت مذاب بالا خواهد بود و بعلاوه مصرف مواد کربن ده در کوره های الکتریکی که دارای درصد ازت زیادی هستند نیز موجب افزایش ازت مذاب خواهد شد.در تصویر زیر می توانید عیوب شکافی ناشی از مقدار بالای نیتروژن را ببینید
.JPG)
ادامه بررسی تاثییر عنصر های بر روی چدن را در قسمت دوم این مطلب بخوانید
منبع :
کتاب متالوژی کاربردی چدن ها مرعش مرعشی