इस्पात: संरचना, गुण, प्रकार और अनुप्रयोग। स्टेनलेस स्टील की संरचना

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

बहुत से लोग जानते हैं कि स्टील अन्य तत्वों को गलाने की प्रक्रिया में प्राप्त उत्पाद है। पर क्या? स्टील में क्या है? आज, यह पदार्थ कार्बन के साथ लोहे का एक विकृत मिश्र धातु है (इसकी मात्रा 2.14% है), साथ ही साथ अन्य तत्वों का एक छोटा अनुपात भी है।

सामान्य जानकारी

यह ध्यान देने योग्य है कि स्टील एक मिश्र धातु है जिसकी संरचना में ठीक 2,14% कार्बन होता है। 2.14% से अधिक कार्बन युक्त मिश्र धातु को पहले से ही कच्चा लोहा कहा जाता है।

यह ज्ञात है कि कार्बन स्टील और साधारण स्टील की संरचना समान नहीं होती है। यदि सामान्य सब्सट्रेट में कार्बन और अन्य मिश्र धातु (सुधार) घटक शामिल हैं, तो कार्बनयुक्त उत्पाद में कोई मिश्र धातु तत्व नहीं होते हैं। अगर हम मिश्र धातु इस्पात के बारे में बात करते हैं, तो इसकी संरचना अधिक समृद्ध होती है। इस सामग्री के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, Cr, Ni, Mo, Wo, V, Al, B, Ti, आदि जैसे तत्वों को इसकी संरचना में जोड़ा जाता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इस पदार्थ के सर्वोत्तम गुण हैं एक या दो पदार्थों को नहीं, बल्कि मिश्रधातु वाले परिसरों को जोड़कर सटीक रूप से प्रदान किया जाता है।

वर्गीकरण

खर्चजिस सामग्री पर हम विचार कर रहे हैं उसका वर्गीकरण कई संकेतकों पर आधारित हो सकता है:

• पहला संकेतक स्टील की रासायनिक संरचना है।
• दूसरा है माइक्रोस्ट्रक्चर, जो बहुत महत्वपूर्ण भी है।
• बेशक, स्टील अपनी गुणवत्ता और उत्पादन पद्धति में भिन्न होते हैं।
• साथ ही, प्रत्येक प्रकार के स्टील का अपना अनुप्रयोग होता है।

अधिक विस्तार से, रासायनिक संरचना के उदाहरण का उपयोग करके रचना पर विचार किया जा सकता है। इस आधार पर, दो और प्रकारों को प्रतिष्ठित किया जाता है - ये मिश्र धातु और कार्बन स्टील्स हैं।

कार्बन स्टील्स में, तीन किस्में हैं, जिनमें से मुख्य अंतर कार्बन की मात्रात्मक सामग्री है। यदि पदार्थ में 0.3% से कम कार्बन होता है, तो इसे निम्न-कार्बन के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। क्षेत्र में इस पदार्थ की सामग्री 0.3% से 0.7% तक अंतिम उत्पाद को मध्यम कार्बन स्टील्स की श्रेणी में बदल देती है। यदि मिश्र धातु में 0.7% से अधिक कार्बन होता है, तो स्टील को उच्च कार्बन के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

मिश्र धातु इस्पात के साथ, चीजें लगभग समान हैं। यदि सामग्री की संरचना में 2.5% से कम मिश्र धातु तत्व होते हैं, तो इसे निम्न-मिश्र धातु माना जाता है, 2.5% से 10% तक - मध्यम-मिश्र धातु, और 10% और उससे अधिक - उच्च-मिश्र धातु।

सूक्ष्म संरचना

स्टील की सूक्ष्म संरचना उसकी स्थिति के आधार पर भिन्न होती है। यदि मिश्र धातु को annealed किया जाता है, तो इसकी संरचना को कार्बाइड, फेरिटिक, ऑस्टेनिटिक और इसी तरह विभाजित किया जाएगा। पदार्थ की एक सामान्यीकृत सूक्ष्म संरचना के साथ, उत्पाद मोती, मार्टेंसिटिक या ऑस्टेनिटिक हो सकता है।

स्टील की संरचना और गुण यह निर्धारित करते हैं कि कोई उत्पाद इन तीन वर्गों में से किसी एक से संबंधित है या नहीं। कम से कम मिश्र धातु और कार्बन स्टील्स मोती वर्ग हैं, मध्यम वाले मार्टेंसिटिक हैं, और मिश्र धातु तत्वों या कार्बन की उच्च सामग्री उन्हें ऑस्टेनिटिक स्टील्स की श्रेणी में अनुवादित करती है।

उत्पादन और गुणवत्ता

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि स्टील जैसे मिश्र धातु में कुछ नकारात्मक तत्व शामिल हो सकते हैं, जिनमें से उच्च सामग्री उत्पाद के प्रदर्शन को खराब कर देती है। इन पदार्थों में सल्फर और फास्फोरस शामिल हैं। इन दो तत्वों की सामग्री के आधार पर, स्टील की संरचना और प्रकारों को निम्नलिखित चार श्रेणियों में बांटा गया है:

• निजी स्टील। यह साधारण गुणवत्ता का मिश्रधातु है, जिसमें 0.06% तक सल्फर और 0.07% तक फॉस्फोरस होता है।
• गुणवत्ता। इन स्टील्स में उपरोक्त पदार्थों की सामग्री 0.04% सल्फर और 0.035% फास्फोरस तक कम हो जाती है।
• उच्च गुणवत्ता। सल्फर और फास्फोरस दोनों का केवल 0.025% तक होता है।
• उच्चतम गुणवत्ता वाले मिश्र धातु को असाइन किया जाता है यदि सल्फर का प्रतिशत 0.015 से अधिक नहीं है, और फास्फोरस 0.025% से अधिक नहीं है।

अगर हम एक साधारण मिश्र धातु के उत्पादन की प्रक्रिया के बारे में बात करते हैं, तो यह अक्सर ओपन-चूल्हा भट्टियों में या बेस्मेरोव, थॉमस कन्वर्टर्स में प्राप्त किया जाता है। इस उत्पाद को बड़े सिल्लियों में डाला जाता है। यह समझना महत्वपूर्ण है कि स्टील की संरचना, इसकी संरचना, साथ ही इसकी गुणवत्ता विशेषताओं और गुणों को इसके निर्माण की विधि द्वारा सटीक रूप से निर्धारित किया जाता है।

उच्च गुणवत्ता वाले स्टील प्राप्त करने के लिए भी उपयोग किया जाता हैखुली चूल्हा भट्टियां, हालांकि, गुणवत्तापूर्ण उत्पाद प्राप्त करने के लिए गलाने की प्रक्रिया अधिक कठोर होती है।

उच्च गुणवत्ता वाले स्टील को पिघलाने का कार्य केवल विद्युत भट्टियों में किया जाता है। यह इस तथ्य के कारण है कि इस प्रकार के औद्योगिक उपकरणों का उपयोग गैर-धातु योजक की लगभग न्यूनतम सामग्री की गारंटी देता है, अर्थात यह सल्फर और फास्फोरस के प्रतिशत को कम करता है।

विशेष रूप से उच्च गुणवत्ता का मिश्र धातु प्राप्त करने के लिए, वे इलेक्ट्रोस्लैग रीमेल्टिंग की विधि का सहारा लेते हैं। इस उत्पाद का उत्पादन केवल विद्युत भट्टियों में ही संभव है। निर्माण प्रक्रिया की समाप्ति के बाद, इन स्टील्स को हमेशा मिश्रधातु ही प्राप्त किया जाता है।

आवेदन द्वारा मिश्र धातुओं के प्रकार

स्वाभाविक रूप से, स्टील की संरचना में परिवर्तन इस सामग्री के प्रदर्शन को बहुत प्रभावित करता है, जिसका अर्थ है कि इसके उपयोग का दायरा भी बदल रहा है। ऐसे स्ट्रक्चरल स्टील्स हैं जिनका उपयोग निर्माण, कोल्ड फॉर्मिंग, केस हार्डनिंग, टेम्परेबल, हाई स्ट्रेंथ आदि में किया जा सकता है।

अगर हम स्टील्स के निर्माण की बात करते हैं, तो उनमें अक्सर मध्यम-कार्बन, साथ ही कम-मिश्र धातु मिश्र धातु शामिल होते हैं। चूंकि वे मुख्य रूप से इमारतों के निर्माण के लिए उपयोग किए जाते हैं, इसलिए उनके लिए सबसे महत्वपूर्ण विशेषता अच्छी वेल्डेबिलिटी है। केस-कठोर स्टील का उपयोग अक्सर विभिन्न भागों के लिए किया जाता है, जिसका मुख्य उद्देश्य सतह पर पहनने और गतिशील लोडिंग की स्थिति में काम करना है।

अन्य स्टील्स

अन्य प्रकार के स्टील में सुधार के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। इस प्रकार के मिश्रधातु का प्रयोग ऊष्मा उपचार के बाद ही किया जाता है। मिश्र धातु को शमन के लिए उच्च तापमान के अधीन किया जाता है, और फिर किसी भी वातावरण में तड़के के अधीन किया जाता है।

उच्च शक्ति वाले स्टील्स में वे शामिल हैं जिनमें रासायनिक संरचना का चयन करने के साथ-साथ गर्मी उपचार से गुजरने के बाद, ताकत लगभग अधिकतम तक पहुंच जाती है, यानी सामान्य से लगभग दोगुनी हो जाती है इस उत्पाद का प्रकार।

स्प्रिंग स्टील्स को भी पहचाना जा सकता है। यह एक मिश्र धातु है, जिसके उत्पादन के परिणामस्वरूप, लोचदार सीमा, भार प्रतिरोध और थकान के मामले में सर्वोत्तम गुण प्राप्त हुए हैं।

स्टेनलेस स्टील संरचना

स्टेनलेस स्टील मिश्र धातु प्रकार है। इसकी मुख्य संपत्ति उच्च संक्षारण प्रतिरोध है, जो मिश्र धातु की संरचना में क्रोमियम जैसे तत्व को जोड़कर प्राप्त की जाती है। कुछ स्थितियों में क्रोमियम के स्थान पर निकेल, वैनेडियम या मैंगनीज़ का उपयोग किया जा सकता है। यह ध्यान देने योग्य है कि सामग्री को पिघलाकर और उसमें आवश्यक तत्व जोड़कर, यह स्टेनलेस स्टील के तीन ग्रेड में से एक के गुणों को प्राप्त कर सकता है।

इस प्रकार के मिश्रधातु की संरचना, निश्चित रूप से भिन्न होती है। सबसे सरल पारंपरिक मिश्र धातुएं हैं जिनमें संक्षारण प्रतिरोध 08 X 13 और 12 X 13 में वृद्धि हुई है। इस संक्षारण प्रतिरोधी मिश्र धातु के अगले दो प्रकारों में न केवल सामान्य, बल्कि ऊंचे तापमान पर भी उच्च प्रतिरोध होना चाहिए।