मिश्र धातु कच्चा लोहा: ग्रेड, गुण और अनुप्रयोग

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

मिश्र धातु एक ऐसा पदार्थ है जो ब्लास्ट फर्नेस में गलाने से बनता है। इसमें विभिन्न मात्रा में कार्बन हो सकता है। इस पदार्थ की मात्रात्मक सामग्री के आधार पर, दो प्रकार के कच्चा लोहा प्रतिष्ठित हैं। पहले को रूपांतरण, या सफेद कहा जाता है, और दूसरे को ग्रे, या फाउंड्री कहा जाता है।

कच्चा लोहा के प्रकारों का विवरण

पहला प्रकार पिग आयरन है। यह उस पदार्थ का नाम है जिसमें कार्बन को सीमेंटाइट जैसे पदार्थ के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। एक विराम में इसका रंग सफेद होता है, इसलिए इसका नाम। इस तरह के कच्चा लोहा उच्च कठोरता और भंगुरता की विशेषता है। मशीन बनाना बहुत मुश्किल है। वहीं, सभी स्मेल्टेड पिग आयरन का लगभग 80% सफेद होता है। इस प्रकार की सामग्री का मुख्य उद्देश्य आगे स्टील में पिघलना है।

ग्रे मिश्र धातु कच्चा लोहा एक धातु है जिसमें कार्बन तन्य ग्रेफाइट के रूप में मौजूद होता है। एक विराम में इसका रंग धूसर होता है, जिससे इसका नाम भी निर्धारित होता है। ऐसे कच्चे लोहे की भंगुरता और कठोरता सफेद ढलवां लोहे की तुलना में कम होती है, लेकिन यह बहुत बेहतर मशीनी होती है।

इस प्रकार के मिश्र धातु कच्चा लोहा के गुण इस प्रकार हैं:

• सबसे पहले, यह कंप्रेसिव लोड को बहुत अच्छी तरह से रोकता है।
• दूसरा, यह धातु सतह दोषों के प्रति असंवेदनशील है, और थकान विफलता के लिए भी अच्छा प्रतिरोध है।

हालाँकि, फाउंड्री मिश्र धातु वाले कास्ट आयरन में कमजोर प्रभाव शक्ति के साथ-साथ कम लचीलापन भी होता है। इन दो कमियों के कारण, संरचनात्मक उद्देश्यों के लिए ऐसी सामग्री का उपयोग करना काफी कठिन है।

ग्रे कास्ट आयरन ग्रेड का सामान्य विवरण

आज, मिश्रित ग्रे कास्ट आयरन के ऐसे ग्रेड हैं: SCH 10, SCH 15, SCH 18, SCH 20 और कई अन्य। अंकन में SCh अक्षर इंगित करते हैं कि यह ग्रे कास्ट आयरन है, और अगले दो अंक अधिकतम भार को इंगित करते हैं जो धातु खिंचने पर झेल सकता है। इस मामले में तन्य शक्ति एमपीए में मापा जाता है।

ग्रे कास्ट आयरन की किस्में

फाउंड्री मिश्रधातु में कई उपप्रकार होते हैं। उनमें से एक नमनीय लोहा था। यह सशर्त नाम सामग्री को दिया गया था, जो इस तथ्य से अलग है कि यह ग्रे की तुलना में नरम और अधिक चिपचिपा है। इसे सफेद कच्चा लोहा से प्राप्त करें। ऐसा करने के लिए, एनीलिंग प्रक्रिया का उपयोग करें, जो लंबे समय तक चलती है। यहां अंक लगभग समान हैं, उदाहरण के लिए केसीएच 30-6, केसीएच 33-8, केसीएच 37-12। अक्षरों से संकेत मिलता है कि यह कच्चा लोहा निंदनीय है, और अगले दो नंबर तन्य शक्ति को निर्धारित करते हैं। लेकिन जहां तक अंतिम एक या दो अंकों का संबंध है, वे अधिकतम सापेक्ष बढ़ाव की विशेषता रखते हैं, जोप्रतिशत के रूप में मापा जाता है।

फाउंड्री मिश्रधातु का एक अन्य उपप्रकार संशोधित किया गया है। इसे प्राप्त करने के लिए, आपको विशेष तत्वों को ग्रे में जोड़ना होगा। पदार्थ डालने से पहले ऐसे संशोधक जोड़े जाते हैं। एल्यूमीनियम, सिलिकॉन, कैल्शियम और अन्य को एडिटिव्स के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। ये योजक क्रिस्टलीकरण केंद्रों की संख्या में काफी वृद्धि करते हैं। दूसरे शब्दों में, वे ग्रेफाइट की महत्वपूर्ण कमी में योगदान करते हैं।

इन एडिटिव्स के लिए धन्यवाद, विशेष मिश्र धातु कच्चा लोहा उच्च शक्ति विशेषताओं, कम भंगुरता और क्रैकिंग के प्रतिरोध में वृद्धि की विशेषता है। यह जोड़ने योग्य है कि इस मिश्र धातु के सभी बेहतरीन ग्रेड ऐसी संशोधित सामग्री से प्राप्त किए जाते हैं।

मिश्र धातु के प्रकार

अलॉय कास्ट आयरन का क्या मतलब है? मिश्र धातु एक सामग्री की संरचना में विभिन्न अशुद्धियों को पेश करने के लिए एक ऑपरेशन है जो इसकी विशेषताओं में सुधार कर सकता है। कच्चा लोहा, टाइटेनियम, क्रोमियम, वैनेडियम और अन्य के लिए ऐसे योजक बन गए हैं। संरचना में मिश्र धातु तत्वों की शुरूआत ताकत, कठोरता, पहनने के प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और कई अन्य जैसी विशेषताओं को बढ़ा सकती है।

आज, कच्चा लोहा में मिश्रधातु तत्वों की मात्रा के आधार पर तीन प्रकारों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

1. यदि एडिटिव्स कुल द्रव्यमान के 2.5% तक की मात्रा में निहित हैं, तो यह लो-अलॉय कास्ट आयरन है।
2. मध्यम-मिश्र धातु सामग्री वे सामग्री हैं जिनके पदार्थों की सामग्री से सीमा में होती है2.5 से 10%।
3. अंतिम प्रकार अत्यधिक मिश्रधातु है, यदि संशोधक की कुल सामग्री 10% से अधिक है।

मिश्र धातु के लिए पदार्थ, अंकन

गोस्ट के अनुसार, मिश्रधातु वाले कास्ट आयरन में एक निश्चित क्षेत्र में उपयोग के लिए एक निश्चित मात्रा में पदार्थ होने चाहिए। इसके अलावा, लेबलिंग भी मानक है। उदाहरण के लिए, ChN15D7Kh एक उच्च शक्ति वाला मिश्र धातु है जिसमें 15% निकल, 7% तांबा और लगभग 1% क्रोमियम होता है। जैसा कि आप देख सकते हैं, अंकन में, मिश्र धातु तत्वों को एक अक्षर से चिह्नित किया जाता है, इसके बाद एक संख्या होती है जो योजक की मात्रात्मक सामग्री को दर्शाती है। हालांकि, यह भी हो सकता है कि क्रोमियम के बाद यह आंकड़ा गायब है। इसका मतलब है कि रचना में पदार्थ की सामग्री लगभग 1% है।

ऐसे कच्चा लोहा के निर्माण के लिए, यह काफी सस्ता है। इसी समय, अंतिम उत्पाद में पर्याप्त रूप से उच्च प्रदर्शन गुण होते हैं। इन दो कारकों के लिए धन्यवाद, वर्णित सामग्री का दायरा लगातार बढ़ रहा है।

मिश्र धातु के प्रकार

स्वाभाविक है कि रचना में कोई पदार्थ मिलाने से किसी विशेष गुण में वृद्धि होगी। इसलिए, मिश्रित सामग्री के कई वर्ग प्रतिष्ठित हैं।

तो, कच्चा लोहा पहनने के लिए प्रतिरोधी हो सकता है। इस समूह से संबंधित सामग्री की विशेषता है कि इसमें घर्षण के लिए प्रतिरोध बढ़ जाता है, जो सतह के घर्षण के दौरान होता है। इस श्रेणी में विरोधी घर्षण और घर्षण कच्चा लोहा शामिल है। इनमें से पहला बहुत कम हैघर्षण का गुणन। इसके कारण, नामित प्रकार के मिश्र धातु वाले कच्चा लोहा का मुख्य अनुप्रयोग सादे बीयरिंग, उनके लिए झाड़ियों और समान आवश्यकताओं वाले अन्य भागों जैसे भागों का उत्पादन है।

घर्षण सामग्री, इसके विपरीत, घर्षण के काफी उच्च गुणांक की विशेषता है, और इसलिए इसका उपयोग अक्सर विभिन्न तंत्रों, उपकरणों आदि के लिए ब्रेक उपकरणों के उत्पादन में किया जाता है।

स्टेनलेस कच्चा लोहा

बहुत से लोग जानते हैं कि स्टेनलेस स्टील नामक धातु होती है। वास्तव में, यह बहुत सटीक परिभाषा नहीं है। बस ऐसे मिश्र इस मायने में भिन्न हैं कि जंग के लिए उनका प्रतिरोध काफी अधिक है। नामित कच्चा लोहा जहाज निर्माण में सबसे अधिक उपयोग किया जाता था। यदि मिश्रधातु के रूप में लोहे की संरचना में 12% से अधिक क्रोमियम मिला दिया जाए और कार्बन की मात्रा यथासंभव कम हो जाए, तो परिणामस्वरूप ऐसी मिश्र धातु प्राप्त होगी।

ChNHT, ChN1KhMD, ChN15D7Kh2 इसके सबसे आम ब्रांड बन गए। वे इस बात में भिन्न हैं कि वे आक्रामक वातावरण में भी उच्च संक्षारण प्रतिरोध बनाए रखते हैं, गुहिकायन के लिए अच्छा प्रतिरोध रखते हैं और भाप-पानी के वातावरण में पहनते हैं।

एक छोटा लेकिन अभी भी काफी लोकप्रिय समूह गर्मी प्रतिरोधी कच्चा लोहा है। सामग्री का मुख्य लाभ यह है कि इसे ऑक्सीकरण करना मुश्किल है, और इसके गुणों को ऊंचे तापमान पर भी बरकरार रखता है।

तांबे का परिचय

वर्तमान मेंसमय, अधिक से अधिक बार तांबे के अतिरिक्त के साथ कच्चा लोहा का उपयोग करना शुरू कर देता है। मिश्र धातु में इस योजक की शुरूआत से इसके कास्टिंग गुणों में काफी सुधार होता है। सबसे अच्छा, यह सामग्री की तरलता को प्रभावित करता है। इसके अलावा, सरंध्रता के टूटने और सिकुड़ने की प्रवृत्ति बहुत कम हो जाती है।

0.5% Cu (तांबा) का समावेश कास्ट आयरन को इतना उपयुक्त बनाता है कि इसे 10 से 25 मिमी तक की दीवार की मोटाई वाले भागों में ढाला जा सके। यदि भविष्य के तत्वों की दीवार की मोटाई बढ़ाना आवश्यक है, तो तांबे की मात्रात्मक सामग्री, साथ ही साथ इसके परिसरों को भी बढ़ाना आवश्यक होगा। यहां यह ध्यान देने योग्य है कि मिश्र धातु में एंटीमनी या बिस्मथ जैसे तत्वों को शामिल करने से तांबे को जोड़ने के प्रभाव को बढ़ाया जा सकता है।

यदि कार्बन समतुल्य बढ़ जाएगा, तो ग्रेफाइट के क्रिस्टलीकरण पर तांबे का प्रभाव कम हो जाएगा। तांबे के साथ कच्चा लोहा भी सतह की परतों में विरंजन को रोक सकता है, और बीच की ओर कठोरता को भी बढ़ा सकता है। सिलेंडर लाइनर, कास्ट आयरन ब्लॉक हेड्स और अन्य वस्तुओं को गलाते समय यह काफी ध्यान देने योग्य होता है।

जटिल मिश्र धातु कच्चा लोहा

सिलेंडर लाइनर्स की ढलाई के लिए उपयोग किए जा सकने वाले कास्ट आयरन को सफलतापूर्वक गलाने के लिए, न केवल विभिन्न प्रकार के फेरोलॉय का उपयोग करना आवश्यक है, बल्कि एक इंडक्शन फर्नेस भी है। ऐसे भागों की ढलाई करने के लिए, IChKhN4, ChN1KhMD और ChNMsh ब्रांड और कई अन्य प्रकारों का उपयोग किया जाता है। उनकी विशिष्ट विशेषता यह है कि सभी भागों को एक पतली दीवार वाले या बड़े आकार के सांचे में पिघलाया जाता है।

सुईसंरचना और उच्च शक्ति सामग्री

ग्रे कास्ट आयरन की एक छोटी किस्म, जो पहनने के लिए प्रतिरोधी समूह से संबंधित है, एक एसिकुलर संरचना वाली सामग्री है। ऐसी सामग्री में डोपिंग की मात्रा काफी कम होती है। इसमें सिलिकॉन और कार्बन की मात्रा भी काफी कम होती है। इस मामले में, तांबे, मोलिब्डेनम, निकल और कुछ अन्य संशोधक जैसे पदार्थों की मात्रा आवश्यक परिणामी दीवार की मोटाई के साथ-साथ उपयोग की जाने वाली कास्टिंग विधि के आधार पर बढ़ जाती है।

एक अन्य किस्म उच्च शक्ति वाली सामग्री है। यह ग्रे कास्ट आयरन की एक छोटी किस्म है, जो गांठदार ग्रेफाइट की सामग्री से अलग है। ऐसी संरचना प्राप्त करने के लिए, मिश्र धातु में मैग्नीशियम, सेरियम और बिस्मथ का परिचय देना आवश्यक है। इन तीन मिश्रधातु तत्वों के जुड़ने से कास्टिंग सामग्री के तन्य ग्रेफाइट को गोलाकार ग्रेफाइट में बदल दिया जाता है। यह प्रकार इस मायने में भिन्न है कि इसके यांत्रिक गुण अन्य प्रकार के कच्चा लोहा की तुलना में बहुत अधिक हैं। आज तक, इस श्रेणी के मिश्र धातु के लगभग 10 विभिन्न ग्रेड का उत्पादन किया जा रहा है। ऐसी सामग्री का उपयोग निंदनीय प्रकार के बजाय जहाज निर्माण में पूरी तरह से किया जा सकता है। और सबसे आम प्रकार का तन्य लौह मैग्नीशियम है (संरचना में मैग्नीशियम की एक बड़ी मात्रा के साथ)।