چدن: نوعی فلز سخت و شکننده که از آهن و کربن ساخته می‌شود و در ساخت بعضی وسایل مثل ماهیتابه به کار می‌رود.

چدن: آشنایی با فلزی سخت و کاربردی در زندگی روزمره

چدن از چه چیزی ساخته شده و چگونه به وجود می‌آید؟

چدن مانند خمیرِ کلوچه از چند مادهٔ اصلی درست می‌شود. مادهٔ اصلی آن آهن است که از سنگ‌های مخصوص به نام سنگ آهن استخراج می‌شود. مواد بعدی کربن (همان مادهٔ سازندهٔ زغال) و مقدار بسیار کمی سیلیسیم (نوعی مادهٔ معدنی) است. وقتی آهن را در کوره‌های بسیار داغ (با دمای حدود 1500 درجهٔ سانتی‌گراد) ذوب می‌کنند و کربن به آن اضافه می‌کنند، چدن به دست می‌آید. مقدار کربن در چدن بین 2 تا 4 درصد است. برای مقایسه، فولاد که فلز دیگر است فقط 0.1 تا 1.5 درصد کربن دارد. همین کربنِ بیشتر باعث می‌شود چدن سخت و در عین حال شکننده شود.

چرا چدن سخت ولی شکننده است؟ مقایسه با فلزات دیگر

تصور کنید یک تکه چوب خشک را خم کنید — می‌شکند. چدن هم همین طور است. کربن درون آهن به صورت ورقه‌های ریزی به نام «گرافیت»[2] قرار می‌گیرد. این ورقه‌ها مانند خط‌های برش روی شیشه عمل می‌کنند. وقتی ضربهٔ محکمی به چدن وارد شود، ترک از کنار این ورقه‌ها عبور می‌کند و قطعه می‌شکند. به همین دلیل چدن را برای وسایلی به کار می‌برند که نیاز به خم شدن ندارند، مانند ماهیتابه که فقط روی اجاق گاز می‌ماند و کسی آن را خم نمی‌کند.

کاربرد عملی: ماهیتابهٔ چدنی و دیگر وسایل خانه

چدن به دلیل سخت بودن و دیر داغ شدن، برای درست کردن ماهیتابه عالی است. وقتی ماهیتابهٔ چدنی را روی اجاق می‌گذارید، حرارت را به آرامی جذب می‌کند و سپس آن را به همه جای ماهیتابه پخش می‌کند. این یعنی غذایی که درون آن می‌پزید، یکنواخت گرم می‌شود و نمی‌سوزد. همچنین چدن در برابر زنگ زدن نسبتاً مقاوم نیست، به همین دلیل ماهیتابه‌های چدنی را معمولاً با لایهٔ نازکی از روغن می‌پوشانند تا زنگ نزنند. این کار «چاشنی کردن»[3] نام دارد. وسایل دیگری که از چدن ساخته می‌شوند: دیگ‌های بزرگ (برای پخت آش و خورش)، لوله‌های آب و فاضلاب (چون در برابر فشار مقاوم است)، پایهٔ ماشین‌آلات سنگین و حتی مجسمه‌های تزئینی.

پاورقی