چدن ها گروه بزرگی از آلیاژهای آهنی می باشند که تعریف عمومی پذیرفته شده برای آنها بدین صورت است که چدن، آلیاژی است دارای بیش از 2 درصد کربن 1 تا 3 درصد سیلیسیوم و اغلب دارای عنلصر آلیاژی دیگر به میزان بالای 0.1 درصد می باشد. این آلیاژها به لحاظ وزنی تقریباً 85% از قطعات پایه آهنی ریختگی را به خود اختصاص داده اند، چدن ها به علت دارا بودن خواص ریخته گری عالی همچون سیالیت، نقطه ذوب نسبتاً مناسب و بازدهی بالای تولید برای ساخت اشکال مختلف و پیچیده مورد استفاده قرار می گیرند. این گروه از مواد در شرایط ریخته گری و یا اغلب پس از انجام عملیات حرارتی مورد استفاده قرار می گیرند. باتنظیم آنالیز ذوب، کنترل فرآیند انجماد، ریخته گری و یا عملیات حرارتی می توان به بسیاری از خواص مورد نظر دست یافت. ریز ساختار آلیاژها تأثیر مستقیمی بر خواص آن دارد به عنوان مثال در چدنی که گرافیت در آن لایه ای می باشد انعطاف پذیری از چدن های نشکن کمتر می باشد و همچنین چدن ها ی نشکن با زمینه بینیتی مقاومت به ضربه و سایش بسیار بالاتری را دارا می باشند.
انواع چدن ها
- چدن سفید
کربن در این چدن ها به شکل کاربید آهن یا سمانتیت (Fe3C) ظاهر می شود. سمانتیت تعیین کننده نوع ریز ساختار و خواص نهایی در چدن های سفید می باشد. به همین دلیل چدن سفید آلیاژی سخت و شکننده است.
- چدن چکشخوار و یا مالیبل (Malleable)
در این نوع چدن گرافیت از سمنتیت جوانه زنی می کند. بنابراین باید ابتدا چدن چکشخوار را به صورت چدن سفید ریخته گری نمود (انجماد سریع) و سپس با عملیات حرارتی مناسب (آنیل) به چدن چکش خوار تبدیل کرد. گرافیت در چدن چکش خوار به صورت برفکی شکل است و به دست آوردن خواص مختلف با تغییر فرایند آنیل قابل دستیابی است.
- چدن خاکستری (Gray Cast Iron)
در صورتی که سرعت سرمایش چدن مذاب پایین باشد طوری که کربن در حین سرمایش از شبکه خارج شود و به صورت گرافیت رسوب کند چدن خاکستری حاصل خواهد شد. سطح مقطع شکست در این چدن ها به رنگ خاکستری است به همین دلیل به آن ها چدن خاکستری می گویند.
