कन्व्हर्टर टॅपिंग

स्टील प्लेटच्या गुणधर्मांवर रासायनिक घटकांचा परिणाम

ज्या लोह-कार्बन मिश्रधातूत कार्बनचे प्रमाण २.११% पेक्षा कमी असते, त्याला स्टील म्हणतात. लोह (Fe) आणि कार्बन (C) यांसारख्या रासायनिक घटकांव्यतिरिक्त, स्टीलमध्ये सिलिकॉन (Si), मॅंगनीज (Mn), फॉस्फरस (P), सल्फर (S), ऑक्सिजन (O), नायट्रोजन (N), नायोबियम (Nb) आणि टायटॅनियम (Ti) हे घटकही अल्प प्रमाणात असतात. सामान्य रासायनिक घटकांचा स्टीलच्या गुणधर्मांवर होणारा प्रभाव खालीलप्रमाणे आहे:

१. कार्बन (C): स्टीलमध्ये कार्बनचे प्रमाण वाढल्याने, यिल्ड स्ट्रेंथ आणि टेन्साइल स्ट्रेंथ वाढते, परंतु प्लास्टिसिटी आणि इम्पॅक्ट स्ट्रेंथ कमी होते; तथापि, जेव्हा कार्बनचे प्रमाण ०.२३% पेक्षा जास्त होते, तेव्हा स्टीलची वेल्डिंग क्षमता खालावते. त्यामुळे, वेल्डिंगसाठी वापरल्या जाणाऱ्या लो-अलॉय स्ट्रक्चरल स्टीलमध्ये कार्बनचे प्रमाण साधारणपणे ०.२०% पेक्षा जास्त नसते. कार्बनचे प्रमाण वाढल्याने स्टीलचा वातावरणीय क्षरण प्रतिरोध देखील कमी होतो आणि उच्च कार्बन स्टीलला मोकळ्या हवेत सहज गंज लागतो. याव्यतिरिक्त, कार्बनमुळे स्टीलचा कोल्ड ब्रिटलनेस आणि एजिंग सेन्सिटिव्हिटी वाढू शकते.

२. सिलिकॉन (Si): पोलाद निर्मिती प्रक्रियेत सिलिकॉन एक प्रभावी डीऑक्सिडायझर (ऑक्सिजन-नाशक) आहे आणि किल्ड स्टीलमध्ये सिलिकॉनचे प्रमाण साधारणपणे ०.१२% ते ०.३७% असते. जर पोलादामध्ये सिलिकॉनचे प्रमाण ०.५०% पेक्षा जास्त असेल, तर सिलिकॉनला मिश्रधातू घटक (alloying element) म्हटले जाते. सिलिकॉनमुळे पोलादाची लवचिक मर्यादा (elastic limit), उत्पन्न शक्ती (yield strength) आणि ताण शक्ती (tensile strength) लक्षणीयरीत्या सुधारते आणि त्याचा वापर स्प्रिंग स्टील म्हणून मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. क्वेंच्ड आणि टेम्पर्ड स्ट्रक्चरल स्टीलमध्ये १.० ते १.२% सिलिकॉन मिसळल्यास त्याची ताकद १५ ते २०% ने वाढू शकते. सिलिकॉन, मॉलिब्डेनम, टंगस्टन आणि क्रोमियम यांच्यासोबत एकत्रित केल्यास, ते गंज-प्रतिरोधकता (corrosion resistance) आणि ऑक्सिडेशन-प्रतिरोधकता (oxidation resistance) सुधारू शकते आणि त्याचा वापर उष्णता-प्रतिरोधक पोलाद (heat-resistant steel) तयार करण्यासाठी केला जाऊ शकतो. १.० ते ४.०% सिलिकॉन असलेले कमी कार्बनचे पोलाद, ज्याची चुंबकीय पारगम्यता (magnetic permeability) अत्यंत उच्च असते, त्याचा वापर विद्युत उद्योगात इलेक्ट्रिकल स्टील म्हणून केला जातो. सिलिकॉनचे प्रमाण वाढल्यास पोलादाची वेल्डिंग क्षमता (weld-ability) कमी होते.

३. मॅंगनीज (Mn): मॅंगनीज एक चांगला डीऑक्सिडायझर (ऑक्सिडीकरण आणि गंधक काढून टाकणारा) आहे. साधारणपणे, स्टीलमध्ये ०.३०-०.५०% मॅंगनीज असते. जेव्हा कार्बन स्टीलमध्ये ०.७०% पेक्षा जास्त मॅंगनीज मिसळले जाते, तेव्हा त्याला "मॅंगनीज स्टील" म्हटले जाते. सामान्य स्टीलच्या तुलनेत, त्यात केवळ पुरेशी कणखरताच नसते, तर उच्च शक्ती आणि कडकपणा देखील असतो, ज्यामुळे स्टीलची कठीण होण्याची क्षमता आणि उष्ण स्थितीत काम करण्याची क्षमता सुधारते. ११-१४% मॅंगनीज असलेल्या स्टीलमध्ये अत्यंत उच्च झीज-प्रतिरोधक क्षमता असते आणि ते अनेकदा एक्स्कॅव्हेटर बकेट, बॉल मिल लाइनर इत्यादींमध्ये वापरले जाते. मॅंगनीजचे प्रमाण वाढल्याने, स्टीलची गंज-प्रतिरोधक क्षमता कमकुवत होते आणि वेल्डिंगची कार्यक्षमता कमी होते.

४. फॉस्फरस (P): सर्वसाधारणपणे, फॉस्फरस हा स्टीलमधील एक हानिकारक घटक आहे, जो स्टीलची ताकद वाढवतो, परंतु स्टीलची लवचिकता आणि कणखरपणा कमी करतो, स्टीलचा थंड ठिसूळपणा वाढवतो आणि वेल्डिंगची कार्यक्षमता व थंड वाकण्याची कार्यक्षमता खालावतो. त्यामुळे, सामान्यतः स्टीलमध्ये फॉस्फरसचे प्रमाण ०.०४५% पेक्षा कमी असणे आवश्यक असते आणि उच्च-गुणवत्तेच्या स्टीलसाठी ही आवश्यकता आणखी कमी असते.

५. सल्फर (S): सामान्य परिस्थितीत सल्फर हा देखील एक हानिकारक घटक आहे. त्यामुळे स्टील गरम झाल्यावर ठिसूळ होते, त्याची लवचिकता आणि कणखरपणा कमी होतो, आणि फोर्जिंग व रोलिंग दरम्यान त्याला तडे जातात. सल्फर वेल्डिंगच्या कार्यक्षमतेसाठी देखील हानिकारक आहे आणि गंजरोधक क्षमता कमी करतो. त्यामुळे, सल्फरचे प्रमाण सहसा ०.०५५% पेक्षा कमी असते आणि उच्च-गुणवत्तेच्या स्टीलमध्ये ते ०.०४०% पेक्षा कमी असते. स्टीलमध्ये ०.०८-०.२०% सल्फर मिसळल्याने त्याची मशिनिंग क्षमता सुधारते, ज्याला सामान्यतः फ्री-कटिंग स्टील म्हटले जाते.

६. ॲल्युमिनियम (Al): ॲल्युमिनियम हा स्टीलमध्ये सामान्यतः वापरला जाणारा एक डीऑक्सिडायझर आहे. स्टीलमध्ये थोड्या प्रमाणात ॲल्युमिनियम मिसळल्याने कणांचा आकार सूक्ष्म होतो आणि आघात सहन करण्याची क्षमता सुधारते; ॲल्युमिनियममध्ये ऑक्सिडेशन आणि क्षरण प्रतिरोधक क्षमता देखील असते. ॲल्युमिनियमला ​​क्रोमियम आणि सिलिकॉनसोबत एकत्र केल्याने स्टीलची उच्च-तापमानातील सोलण्याची क्षमता आणि उच्च-तापमानातील क्षरण प्रतिरोधक क्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारते. ॲल्युमिनियमचा तोटा हा आहे की तो स्टीलच्या उष्ण-कार्य कामगिरी, वेल्डिंग कामगिरी आणि कटिंग कामगिरीवर परिणाम करतो.

७. ऑक्सिजन (O) आणि नायट्रोजन (N): ऑक्सिजन आणि नायट्रोजन हे हानिकारक घटक आहेत जे धातू वितळताना भट्टीतील वायूमधून प्रवेश करू शकतात. ऑक्सिजनमुळे पोलाद उष्ण ठिसूळ होऊ शकते आणि त्याचा परिणाम सल्फरपेक्षा अधिक गंभीर असतो. नायट्रोजनमुळे पोलादाचा शीत ठिसूळपणा फॉस्फरससारखा होऊ शकतो. नायट्रोजनच्या वृद्धीकरण परिणामामुळे पोलादाची कठीणता आणि मजबुती वाढू शकते, परंतु विशेषतः विरूपण वृद्धीकरणाच्या बाबतीत, त्याची तन्यता आणि कणखरता कमी होते.

८. नायोबियम (Nb), व्हॅनेडियम (V) आणि टायटॅनियम (Ti): नायोबियम, व्हॅनेडियम आणि टायटॅनियम हे सर्व कण-सुधारक मूलद्रव्ये आहेत. ही मूलद्रव्ये योग्य प्रमाणात मिसळल्याने पोलादाची संरचना सुधारते, कण-सुधारणा होते आणि पोलादाची ताकद व कणखरपणा लक्षणीयरीत्या वाढतो.


तुमचा संदेश आम्हाला पाठवा:

तुमचा संदेश येथे लिहा आणि आम्हाला पाठवा.