हैडफ़ील्ड स्टील विशेषताएँ: संरचना, अनुप्रयोग

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-17 18:52

धातुकर्म उद्योग हर देश के सकल घरेलू उत्पाद के सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक है, और यह अद्वितीय और उपयोगी सामग्री का उत्पादन भी करता है। मानव जाति धातुकर्म संयंत्रों द्वारा उत्पादित उत्पादों के बिना नहीं कर सकती थी। स्टील उनमें से एक है। इस सामग्री के विभिन्न प्रकार हैं, जिनका उपयोग कई उद्योगों में किया जाता है। स्टील, जिसमें उच्च लचीलापन और पहनने की डिग्री है, यह हैडफील्ड स्टील भी है, एक अद्वितीय मिश्र धातु है। इसके लिए आवश्यकताओं को GOST 977-88 और विदेशी एनालॉग्स (यूएसए, इंग्लैंड, जर्मनी, चीन, जापान, फिनलैंड, स्पेन, कोरिया) द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

हैडफील्ड का स्टील का इतिहास

नाम के आधार पर यह तर्क दिया जा सकता है कि यह मिश्र धातु रॉबर्ट हैडफील्ड ने प्राप्त की थी। यह डेवलपर कौन था? रॉबर्ट हैडफील्ड एक अंग्रेजी धातुकर्मी हैं जिन्होंने 1882 में बढ़ी हुई ताकत के साथ एक मिश्र धातु प्राप्त की। बल्कि जल्दी ही, यह स्टील व्यापक रूप से फैल गया और एक बहुत ही अनोखी सामग्री बन गई।

हैडफील्ड द्वारा एक अद्वितीय स्टील विकसित करने के बाद, सेना को इसके विकास में दिलचस्पी हो गई। यह आश्चर्य की बात नहीं है, क्योंकि सेना के लिए सुरक्षात्मक उपकरण बनाने के लिए ऐसा मिश्र धातु एक आवश्यक घटक है।

प्रबलित इन्फैंट्री हेलमेट हैडफील्ड स्टील पर आधारित पहला सुरक्षात्मक गियर है। ब्रिटिश सेना के सैनिकों द्वारा इसी तरह के हेलमेट का इस्तेमाल किया गया था, फिर अमेरिकी सेना को विकास में दिलचस्पी हो गई और उन्होंने अपना उत्पादन शुरू किया। 80 के दशक तक, हैडफील्ड स्टील तकनीक नहीं बदली। लेकिन 80 के दशक के बाद से, एक ऑर्गेनोप्लास्टिक विकसित किया गया है जो ब्रिटिश धातुविद् द्वारा विकसित सामग्री जितना मजबूत है, लेकिन बहुत हल्का था।

हैडफील्ड स्टील के लिए पैदल सेना के हेलमेट ही एकमात्र उपयोग नहीं हैं। ब्रिटिश कंपनी विकर्स अन्य उद्देश्यों के लिए इस उच्च गुणवत्ता वाले स्टील का उपयोग करने वाली पहली कंपनी थी। 20 के दशक में हैडफील्ड मिश्र धातु से कैटरपिलर टैंक ट्रैक का उत्पादन शुरू किया गया था। स्टील ने टैंक की पटरियों का माइलेज 500 से बढ़ाकर 4800 किलोमीटर कर दिया। प्रथम विश्व युद्ध के दौरान, माइलेज में इतनी वृद्धि को लगभग एक चमत्कार माना जाता था। टैंक निर्माण के लिए हैडफील्ड स्टील अपरिहार्य हो गया है। जल्द ही इस मिश्र धातु का उपयोग न केवल टैंक निर्माण में, बल्कि अन्य उद्योगों में भी किया जाने लगा। यूएसएसआर में, हैडफील्ड स्टील को 1936 में गलाना शुरू किया गया था।

हैडफील्ड स्टील: संरचना

रासायनिक संरचना
तत्व (आवर्त सारणी)	Fe	सी	एमएन	सी	अन्य अशुद्धियाँ
सामग्री, %	82	1	12	1	4

रासायनिक संरचना, विशेष रूप से कार्बन और मैंगनीज के प्रतिशत का विश्लेषण करके, यह देखा जा सकता है कि यह एक ऑस्टेनिटिक स्टील है। यह संरचना पहनने के प्रतिरोध को बढ़ाती है और मिश्र धातु को मजबूत करती है। इस प्रकार, स्टील विरूपण प्रक्रियाओं के लिए प्रतिरोधी है, जिसमें उच्च स्तर की लचीलापन और प्रभाव शक्ति होती है। धातुकर्मी दावा करते हैं कि यह मिश्र धातु बड़े पैमाने पर उत्पादित होने वाला पहला मिश्र धातु इस्पात था।

हैडफील्ड स्टील के गुण

अपने गुणों के कारण, ऑस्टेनिटिक स्टील को काटने के उपकरण द्वारा संसाधित नहीं किया जा सकता था, क्योंकि इसमें उच्च क्रूरता होती है। इस सामग्री से उत्पादों के निर्माण के लिए केवल कास्टिंग ही उपयुक्त हो सकती है।

हैडफील्ड मिश्र धातु में उच्च कार्य सख्त क्षमता होती है, जो समान स्टील मिश्र धातुओं की तुलना में बहुत अधिक होती है। ऑस्टेनिटिक स्टील में कम कठोरता होती है, लेकिन प्रभाव, उच्च दबाव और तापमान चरम सीमा के तहत उच्च पहनने का प्रतिरोध भी होता है। इन विशेषताओं के आधार पर, हम कह सकते हैं कि ब्रिटिश धातुकर्मी का स्टील आक्रामक वातावरण में काम करने के लिए उपयुक्त है।

हैडफील्ड स्टील वेल्डिंग तकनीक की विशेषताएं

ऑस्टेनाइट की तापीय चालकता अन्य स्टील्स की तुलना में 4-6 गुना कम है। थर्मल विस्तार का गुणांक निम्न-कार्बन स्टील्स की तुलना में कई गुना अधिक है - 1.9 गुना। ये धातु के बहुत महत्वपूर्ण गुण हैं, क्योंकि यह की संभावना को प्रभावित करता हैतापमान के प्रभाव वाले क्षेत्र में ठंडी दरारें।

गर्म क्रैकिंग की एक महत्वपूर्ण संभावना है, जो मिश्र धातु के कास्टिंग संकोचन के कारण है, जो कि हल्के धातु के 1.6 गुना है। उच्च तापमान ऑस्टेनिटिक संरचना को एक मार्टेंसिटिक संरचना में बदल देता है, जिससे उच्च तापमान क्षेत्र में दरार पड़ने का खतरा बढ़ जाता है।

हैडफील्ड स्टील एप्लीकेशन

इसकी रासायनिक संरचना, विशेषताओं और विशेषताओं के कारण, कई उद्योगों में ऑस्टेनाइट का उपयोग किया जाता है। स्टील उत्पादों का उपयोग करके, आप उनकी विश्वसनीयता और उच्चतम शक्ति के बारे में सुनिश्चित हो सकते हैं।

पहनने के लिए प्रतिरोधी स्टील काफी लोकप्रिय सामग्री है। उच्च शक्ति वाले उत्पादों का उत्पादन करने वाले बड़ी संख्या में औद्योगिक उद्यम हैडफील्ड स्टील का उपयोग करते हैं। इस मिश्र धातु से निम्नलिखित उत्पाद बनाए जाते हैं:

• इंजीनियरिंग उत्पाद।
• टैंक ट्रैक के लिए ट्रक।
• ट्रैक्टर।
• रेलवे क्रॉस।
• गंभीर प्रभाव और घर्षण की स्थिति में काम करने में सक्षम स्विच।
• खिड़कियों पर जेल की सलाखें।
• क्रशर घटक।

ऑस्टेनाइट से जेल की सलाखों को बनाना दिलचस्प है। कई लोगों का मानना है कि यह उन कैदियों का औपचारिक मजाक है जो भागने की कोशिश कर रहे हैं। शैली के क्लासिक्स के अनुसार, कई रिश्तेदार कैदियों के लिए हैकसॉ लाते हैं, जो आजादी की उम्मीद में खिड़की की सलाखों को काटना शुरू कर देते हैं।

मामले मेंसाधारण धातु के प्रयोग से बचने की संभावना रहती है। लेकिन हैडफील्ड मिश्र धातु एक पहनने के लिए प्रतिरोधी स्टील है जिसे पारंपरिक हैकसॉ के साथ नहीं देखा जा सकता है। यदि आप हैडफील्ड मिश्र धातु से झंझरी देखना शुरू करते हैं, तो सतह का सख्त होना शुरू हो जाता है, जिसमें ऑस्टेनाइट का सख्त होना आवश्यक है। हैकसॉ ग्रिड की कठोरता को हैकसॉ और उससे ऊपर की कठोरता तक बढ़ा देता है। इसलिए, हम पलायन की असत्यता के बारे में बात कर सकते हैं।

स्टील 110G13L

रासायनिक संरचना
तत्व (आवर्त सारणी)	नी	सी	एमएन	सी	एस	पी	करोड़
सामग्री, %	अधिकतम 1	0, 9-1, 5	11, 5-15	0, 3-1	अधिकतम 0.05	अधिकतम 0, 12	अधिकतम 1

स्टील ग्रेड 110G13L - मिश्र धातु, जिसका उपयोग कास्टिंग के लिए किया जाता है और इसमें विशेष गुण होते हैं। इस स्टील में प्रभाव या दबाव की बूंदों के तहत उच्च पहनने का प्रतिरोध होता है।

स्टील ग्रेड 110G13L का उपयोग

इस स्टील ग्रेड का उपयोग निम्नलिखित सामग्रियों के उत्पादन में किया जाता है:

• भारी भार वाले पुर्जे जो प्रतिरोधी होने चाहिए।
• शंकु कोल्हू।
• दांत, खुदाई करने वालों की दीवारें।
• गेंद, भंवर मिलों का मामला।

स्टील ग्रेड के अनुरूप

कई देश समान स्टील का उत्पादन करते हैं।

इंग्लैंड	फ्रांस	ऑस्ट्रिया	चेक गणराज्य	चीन	इटली	स्पेन	अमेरिका	जर्मनी
बीडब्ल्यू10	Z120M12M Z120M12	BOHLERK700	422920 17618	ZGMn13-1ZGMn13-2	GX120Mn12	AM-X-120Mn12X120Mn12	A128 J91109 J91139J91149 J91129	1.3401 X120Mn12 GX120Mn12

स्टील ग्रेड 110G13L के गुण

सामग्री के तकनीकी और यांत्रिक गुण तालिकाओं में दिए गए हैं।

कास्टिंग गुण
कास्टिंग सिकुड़न, %	2, 6-2, 7
तकनीकी गुण
वेल्डिंग	वेल्डेड संरचनाओं के लिए उपयोग नहीं किया जाता
तापमान भंगुरता	कोई झुकाव नहीं
झुंड संवेदनशीलता	कोई संवेदनशीलता नहीं

यांत्रिक गुण T=20oC स्टील ग्रेड 110G13L

वर्गीकरण	आकार	पूर्व.	sसे	एसटी	डी5	y	केसीयू	गर्मी उपचार
-	मिमी	-	एमपीए	एमपीए	%	%	केजे / एम2	-
कास्टिंग, गोस्ट 21357-87			800	400	25	35		सख्त 1050 - 1100 डिग्री सेल्सियस, पानी में ठंडा करना
गोस्ट 977-88	फर. गुण ग्राहकों की आवश्यकताओं के अनुसार निर्धारित किए जाते हैं

गर्मी उपचार

हैडफील्ड स्टील का ताप उपचार सीधे मिश्र धातु में कार्बन सामग्री के स्तर पर निर्भर करता है। कार्बन का स्तर जितना अधिक होगा, तापमान उतना ही अधिक होना चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि यह मिश्र धातु में 1% के स्तर पर है, तो तापमान 900 डिग्री से कम नहीं होना चाहिए। यदि कार्बन 1.5% है, तो प्रसंस्करण 1000 डिग्री पर संभव है। यदि मिश्र धातु में कार्बन 1.6% के स्तर पर है, तो तापमान 1050 डिग्री से ऊपर होना चाहिए। इसके बाद पानी से ठंडा किया जाता है।

कार्बाइड्स के पूर्ण विघटन के लिए उच्च तापमान आवश्यक है, जो कास्टिंग की गुणवत्ता को कम करता है, और ऑस्टेनाइट अनाज के विकास के लिए। कास्टिंग का होल्डिंग समय इसकी मोटाई पर निर्भर करता है। तो, मोटाई 30. हैमिलीमीटर को 4 घंटे और 125 मिलीमीटर - 24 घंटों में एक्सपोज़र की आवश्यकता होती है।

कास्ट अवस्था में हैडफील्ड स्टील का पहनने का प्रतिरोध सख्त होने के बाद के समान होता है। ऑस्टेनाइट संरचना एक कार्बाइड नेटवर्क से घिरी हुई है और एक सजातीय कठोर मिश्र धातु की तरह ही पहनने की स्थिति में व्यवहार करती है। इसीलिए यह तर्क दिया जा सकता है कि कुछ माइक्रोवॉल्यूम में कास्ट ऑस्टेनाइट में कठोर स्टील के समान कठोरता और पहनने का प्रतिरोध होता है। इसकी बढ़ी हुई भंगुरता कार्बाइड जाल के प्रभाव के कारण होती है, जो आंतरिक तनाव की एक मजबूत एकाग्रता का कारण बनती है।

हैडफील्ड स्टील दशकों पहले विकसित किया गया था। आज, मिश्र धातु इस्पात विभिन्न उद्योगों में कई वस्तुओं के उत्पादन का एक अभिन्न अंग है। इसके बिना, मैकेनिकल इंजीनियरिंग, तेल और गैस, रसायन, खाद्य और ऊर्जा उद्योग जैसे उद्योग सामान्य रूप से कार्य करने में सक्षम नहीं होंगे। निर्माण, टैंक निर्माण और नए प्रकार के हथियारों के विकास के बारे में मत भूलना जो धातुकर्म उद्योग में नई उपलब्धियों का उपयोग करते हैं। हालांकि, इंजीनियर और धातुकर्मी मिश्र धातु स्टील्स के सभी गुणों, विशेषताओं और विशेषताओं को पूरी तरह से नहीं समझते हैं।