सफेद कच्चा लोहा: गुण, अनुप्रयोग, संरचना और विशेषताएं

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

शुरुआत में लोहे की ढलाई की तकनीक में सबसे पहले चीन में 10वीं शताब्दी में महारत हासिल हुई, जिसके बाद यह दुनिया के अन्य देशों में व्यापक हो गई। कच्चा लोहा का आधार कार्बन और अन्य घटकों के साथ लोहे का मिश्र धातु है। एक विशिष्ट विशेषता यह है कि इसकी संरचना में कच्चा लोहा सीमेंटाइट के रूप में 2% से अधिक कार्बन होता है, जो अन्य धातुओं में नहीं पाया जाता है। इस मिश्र धातु का एक प्रमुख प्रतिनिधि सफेद कच्चा लोहा है, जिसका उपयोग मैकेनिकल इंजीनियरिंग में भागों के निर्माण के लिए, उद्योग में और रोजमर्रा की जिंदगी में किया जाता है।

उपस्थिति

मिश्र धातु का रंग सफेद होता है और एक विशिष्ट धातु चमक होती है। सफेद ढलवां लोहे की संरचना महीन दाने वाली होती है।

गुण

अन्य धातुओं की तुलना में, लौह-कार्बन मिश्र धातु में निम्नलिखित विशेषताएं और गुण हैं:

• उच्च भंगुरता;
• कठोरता में वृद्धि;
• उच्च प्रतिरोधकता;
• कम कास्टिंग गुण;
• कम मशीनेबिलिटी;
• अच्छा गर्मी प्रतिरोध;
• बड़ा संकोचन (2% तक) और खराब मोल्ड भरना;
• कम प्रभाव प्रतिरोध;
• उच्च पहनने के प्रतिरोध।

धातु द्रव्यमान में हाइड्रोक्लोरिक या नाइट्रिक एसिड में बहुत अच्छा संक्षारण प्रतिरोध होता है। यदि संरचना में मुक्त कार्बाइड हैं, तो सल्फ्यूरिक एसिड में कच्चा लोहा रखने पर क्षरण होगा।

सफेद कच्चा लोहा, जिसमें कार्बन का प्रतिशत कम होता है, उच्च तापमान के लिए अधिक प्रतिरोधी मिश्र धातु माना जाता है। उच्च तापमान के संपर्क में आने पर दिखाई देने वाली यांत्रिक शक्ति और कठोरता में वृद्धि के कारण, कास्टिंग में दरारों का निर्माण कम से कम होता है।

रचना

लौह-कार्बन मिश्र धातु को स्टील से सस्ता माना जाता है। सफेद कच्चा लोहा में लोहा और कार्बन होता है, जो रासायनिक रूप से बाध्य अवस्था में होता है। अतिरिक्त कार्बन, जो लोहे के ठोस घोल में मौजूद नहीं है, संयुक्त अवस्था में आयरन कार्बाइड (सीमेंटाइट) के रूप में, और मिश्र धातु वाले कच्चा लोहा में विशेष कार्बाइड के रूप में निहित है।

दृश्य

सफेद कच्चा लोहा में कार्बन की मात्रा के आधार पर इसे निम्न प्रकारों में बांटा गया है:

1. Hyotectic 2.14% से 4.3% कार्बन रखता है और पूर्ण शीतलन के बाद परलाइट, सेकेंडरी सीमेंटाइट और लेडब्यूराइट की संरचना प्राप्त करता है।
2. Eutectic में 4.3% कार्बन होता है और इसमें सीमेंटाइट की हल्की पृष्ठभूमि के रूप में एक संरचना होती है, जो पेर्लाइट के काले दानों से युक्त होती है।
3. Hyotectic की संरचना में 4.3% से 6.67% कार्बन है।

आवेदन

उपरोक्त गुणों के आधार पर,यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि सफेद कच्चा लोहा के थर्मल और यांत्रिक प्रसंस्करण का अभ्यास करने का कोई मतलब नहीं है। मिश्र धातु ने अपना मुख्य अनुप्रयोग केवल ढलाई के रूप में पाया। नतीजतन, सफेद कच्चा लोहा सर्वोत्तम गुण तभी प्राप्त करता है जब सभी कास्टिंग शर्तें पूरी होती हैं। इस प्रसंस्करण विधि का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है यदि बड़े पैमाने पर उत्पादों का उत्पादन करना आवश्यक है जिनमें उच्च सतह कठोरता होनी चाहिए।

इसके अलावा, सफेद कच्चा लोहा annealed है, जिसके परिणामस्वरूप निंदनीय कच्चा लोहा होता है, जिसका उपयोग पतली दीवार वाली ढलाई बनाने के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए:

• ऑटोमोटिव पार्ट्स;
• कृषि उत्पाद;
• ट्रैक्टर, कंबाइन आदि के लिए पुर्जे

मिश्र धातु का उपयोग रिब्ड या चिकनी सतहों के साथ प्लेट बनाने के लिए भी किया जाता है, और स्टील और ग्रे आयरन के उत्पादन में भी सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है।

कृषि में एक संरचनात्मक धातु के रूप में सफेद कच्चा लोहा का उपयोग सीमित है। अक्सर, लोहे-कार्बन मिश्र धातु का उपयोग हाइड्रोलिक मशीनों, रेत फेंकने वालों और अन्य तंत्रों के लिए भागों के निर्माण के लिए किया जाता है जो कि अपघर्षक पहनने की स्थिति में काम कर सकते हैं।

ठंडा कच्चा लोहा

यह मिश्र धातु एक प्रकार का सफेद कच्चा लोहा माना जाता है। लौह-कार्बन मिश्र धातु की सतह को तेजी से ठंडा करके 12-30 मिमी की ठंडक प्राप्त करना संभव है। सामग्री संरचना: सतह का हिस्सा सफेद, ग्रे कास्ट आयरन से बना होता है। पहियों, मिलों के लिए गेंदें, रोलिंग रोल ऐसी सामग्री से बनाए जाते हैं, जिन्हें में लगाया जाता हैशीट धातु प्रसंस्करण के लिए मशीनें।

मिश्र धातु के मिश्र धातु तत्व

सफेद कच्चा लोहा की संरचना में विशेष रूप से पेश किए गए मिश्र धातु पदार्थ अधिक पहनने के प्रतिरोध और ताकत, संक्षारण प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध दे सकते हैं। जोड़े गए पदार्थों की मात्रा के आधार पर, इस प्रकार के कच्चा लोहा प्रतिष्ठित हैं:

• कम मिश्र धातु मिश्र धातु (2.5% सहायक पदार्थ तक);
• मध्यम मिश्रधातु (2.5% से 10% तक);
• अत्यधिक मिश्रधातु (10% से अधिक)।

मिश्र धातु में मिश्रधातु तत्व मिलाए जा सकते हैं:

• क्रोम;
• सल्फर;
• निकल;
• तांबा;
• मोलिब्डेनम;
• टाइटेनियम;
• वैनेडियम,
• सिलिकॉन;
• एल्यूमीनियम;
• मैंगनीज।

मिश्रित सफेद कास्ट आयरन के गुणों में सुधार हुआ है और इसका उपयोग अक्सर टर्बाइन, ब्लेड, मिल, सीमेंट और पारंपरिक भट्टों के लिए पुर्जे, पंपिंग मशीन ब्लेड आदि के लिए किया जाता है। लौह-कार्बन मिश्र धातु को दो भट्टियों में संसाधित किया जाता है, जो बनाता है सामग्री को एक निश्चित रासायनिक संरचना में लाना संभव है:

• कपोला में;
• विद्युत भट्टियों में।

सफ़ेद ढलवां लोहे की ढलाई को आवश्यक आयामों को स्थिर करने और आंतरिक तनाव को दूर करने के लिए भट्टियों में बंद किया जाता है। एनीलिंग तापमान 850 डिग्री तक बढ़ सकता है। गर्म करने और ठंडा करने की प्रक्रिया धीरे-धीरे करनी चाहिए।

अशुद्धियों के साथ सफेद कच्चा लोहा का अंकन या पदनामएच अक्षर से शुरू होता है। मिश्र धातु की संरचना में कौन से मिश्र धातु तत्व फिट होते हैं, यह अंकन के बाद के अक्षरों द्वारा निर्धारित किया जा सकता है। नाम में ऐसी संख्याएँ हो सकती हैं जो सफेद कास्ट आयरन में फिट होने वाले अतिरिक्त पदार्थों के प्रतिशत को दर्शाती हैं। यदि अंकन में पदनाम है, तो इसका मतलब है कि मिश्र धातु की संरचना में गोलाकार ग्रेफाइट होता है।

एनीलिंग के प्रकार

उद्योग में सफेद कच्चा लोहा बनाने के लिए मिश्रधातु को तेजी से ठंडा करने का उपयोग किया जाता है। आज, निम्नलिखित मुख्य प्रकार के कार्बन मिश्र धातु एनीलिंग सक्रिय रूप से उपयोग किए जाते हैं:

• नरम एनीलिंग मुख्य रूप से कच्चा लोहा संरचना में फेराइट बढ़ाने के लिए प्रयोग किया जाता है;
• आंतरिक तनावों को दूर करने और चरण परिवर्तनों को कम करने के लिए एनीलिंग;
• एनीलिंग का रेखांकन, जिसके परिणामस्वरूप निंदनीय कच्चा लोहा;
• 850-960 डिग्री के तापमान पर सामान्यीकरण, जिसके परिणामस्वरूप ग्रेफाइट और पेर्लाइट, साथ ही साथ पहनने के प्रतिरोध और ताकत में वृद्धि हुई।

अतिरिक्त जानकारी

आज तक, यह साबित हो चुका है कि कार्बन मिश्र धातु के पहनने के प्रतिरोध और कठोरता के बीच कोई सीधा संबंध नहीं है। केवल संरचना के कारण, अर्थात् नियमित ग्रिड के रूप में कार्बाइड और फॉस्फाइड की व्यवस्था या समान समावेशन के रूप में, पहनने के प्रतिरोध में वृद्धि हासिल की जाती है।

सफेद कच्चा लोहा की ताकत कार्बन की मात्रा से सबसे अधिक प्रभावित होती है, और कठोरता कार्बाइड पर निर्भर करती है। सबसे बड़ी ताकत और कठोरता वे कच्चा लोहा हैं जोएक मार्टेंसिटिक संरचना है।