کاربن سٹیل کے حصے

مختصر کوائف:

کاربن سٹیل کی اصطلاح اسٹیل کے حوالے سے بھی استعمال کی جا سکتی ہے جو سٹینلیس سٹیل نہیں ہے۔اس استعمال میں کاربن سٹیل میں کھوٹ کے اسٹیل شامل ہو سکتے ہیں۔ہائی کاربن اسٹیل کے بہت سے مختلف استعمال ہوتے ہیں جیسے گھسائی کرنے والی مشینیں، کاٹنے کے اوزار (جیسے چھینی) اور اعلی طاقت والے تار۔

ہمیں ای میل بھیجیں۔

مصنوعات کی تفصیل

پروڈکٹ ٹیگز

کاربن سٹیل کے پرزوں کا تعارف

کاربن اسٹیل ایک اسٹیل ہے جس میں وزن کے لحاظ سے تقریباً 0.05 سے 3.8 فیصد تک کاربن مواد ہوتا ہے۔امریکن آئرن اینڈ اسٹیل انسٹی ٹیوٹ (AISI) سے کاربن اسٹیل کی تعریف بیان کرتی ہے:
1. کرومیم، کوبالٹ، مولیبڈینم، نکل، نائوبیم، ٹائٹینیم، ٹنگسٹن، وینیڈیم، زرکونیم، یا مطلوبہ الائینگ اثر حاصل کرنے کے لیے شامل کیے جانے والے کسی دوسرے عنصر کے لیے کوئی کم از کم مواد متعین یا ضروری نہیں ہے۔
2. تانبے کے لیے مخصوص کم از کم 0.40 فیصد سے زیادہ نہیں ہے؛
3. یا درج ذیل عناصر میں سے کسی کے لیے زیادہ سے زیادہ مواد متعین کیے گئے فیصد سے زیادہ نہیں ہے: مینگنیز 1.65 فیصد؛سلکان 0.60 فیصد؛تانبا 0.60 فیصد
کاربن سٹیل کی اصطلاح اسٹیل کے حوالے سے بھی استعمال کی جا سکتی ہے جو سٹینلیس سٹیل نہیں ہے۔اس استعمال میں کاربن سٹیل میں کھوٹ کے اسٹیل شامل ہو سکتے ہیں۔ہائی کاربن اسٹیل کے بہت سے مختلف استعمال ہوتے ہیں جیسے گھسائی کرنے والی مشینیں، کاٹنے کے اوزار (جیسے چھینی) اور اعلی طاقت والے تار۔ان ایپلی کیشنز کو زیادہ باریک مائیکرو اسٹرکچر کی ضرورت ہوتی ہے، جو سختی کو بہتر بناتا ہے۔

کاربن سٹیل حصوں کی گرمی کا علاج

جیسے جیسے کاربن کا تناسب بڑھتا ہے، سٹیل میں گرمی کے علاج کے ذریعے سخت اور مضبوط بننے کی صلاحیت ہوتی ہے۔تاہم، یہ کم لچکدار ہو جاتا ہے.گرمی کے علاج سے قطع نظر، کاربن کا زیادہ مواد ویلڈیبلٹی کو کم کرتا ہے۔کاربن اسٹیل میں، کاربن کا زیادہ مواد پگھلنے کے نقطہ کو کم کرتا ہے۔

کاربن اسٹیل کو حرارت سے علاج کرنے کا مقصد اسٹیل کی مکینیکل خصوصیات، عام طور پر لچک، سختی، پیداوار کی طاقت، یا اثر مزاحمت کو تبدیل کرنا ہے۔نوٹ کریں کہ برقی اور تھرمل چالکتا صرف تھوڑا سا تبدیل کیا گیا ہے۔جیسا کہ اسٹیل کو مضبوط کرنے کی زیادہ تر تکنیکوں کے ساتھ، ینگ کا ماڈیولس (لچک) غیر متاثر ہوتا ہے۔بڑھتی ہوئی طاقت اور اس کے برعکس سٹیل کی تجارت کی لچک کے تمام علاج۔آئرن میں آسٹینائٹ مرحلے میں کاربن کے لیے زیادہ حل پذیری ہوتی ہے۔لہٰذا تمام گرمی کے علاج، سوائے اسفیرائڈائزنگ اور پروسیسنگ اینیلنگ کے، اسٹیل کو اس درجہ حرارت پر گرم کرکے شروع کرتے ہیں جس پر آسنیٹک مرحلہ موجود ہوسکتا ہے۔اس کے بعد اسٹیل کو اعتدال سے کم شرح پر بجھایا جاتا ہے (گرمی نکالی جاتی ہے) جس سے کاربن کو آئرن کاربائیڈ (سیمنٹائٹ) بنانے والے آسٹنائٹ سے باہر پھیلنے دیتا ہے اور فیرائٹ چھوڑ دیتا ہے، یا زیادہ شرح پر، کاربن کو لوہے کے اندر پھنسا کر مارٹینائٹ بناتا ہے۔ .جس شرح پر سٹیل کو eutectoid درجہ حرارت (تقریباً 727 ° C) کے ذریعے ٹھنڈا کیا جاتا ہے وہ اس شرح کو متاثر کرتا ہے جس پر کاربن آسٹنائٹ سے باہر نکل کر سیمنٹائٹ بنتا ہے۔عام طور پر، تیزی سے ٹھنڈا کرنے سے آئرن کاربائیڈ باریک منتشر ہو جائے گا اور باریک دانے دار پرلائٹ پیدا ہو جائے گا اور آہستہ آہستہ ٹھنڈا ہونے سے موٹا پرلائٹ ملے گا۔ایک hypoeutectoid اسٹیل (0.77 wt% C سے کم) کو ٹھنڈا کرنے کے نتیجے میں α-ferrite (تقریباً خالص آئرن) کے ساتھ آئرن کاربائیڈ کی تہوں کی ایک lamellar-pearlitic ساخت ہوتی ہے۔اگر یہ hypereutectoid اسٹیل ہے (0.77 wt% C سے زیادہ) تو ڈھانچہ مکمل پرلائٹ ہے جس میں چھوٹے دانوں (پیرلائٹ لیمیلا سے بڑا) سیمنٹائٹ کے اناج کی حدود پر بنتے ہیں۔ایک eutectoid اسٹیل (0.77% کاربن) کی حدود میں سیمنٹائٹ کے بغیر پورے دانوں میں موتیوں کی ساخت ہوگی۔اجزاء کی متعلقہ مقدار لیور اصول کا استعمال کرتے ہوئے پائی جاتی ہے۔گرمی کے علاج کی ممکنہ اقسام کی فہرست درج ذیل ہے۔

کاربن سٹیل کے پرزے بمقابلہ کھوٹ سٹیل کے حصے

الائے سٹیل وہ سٹیل ہے جو اپنی مکینیکل خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے وزن کے لحاظ سے 1.0% اور 50% کے درمیان کل مقدار میں مختلف عناصر کے ساتھ ملایا جاتا ہے۔مصر دات کے اسٹیل کو دو گروپوں میں تقسیم کیا گیا ہے: کم مصر دات اسٹیل اور اعلی مرکب اسٹیل۔دونوں کے درمیان اختلاف ہے۔سمتھ اور ہاشمی فرق کو 4.0٪ پر بیان کرتے ہیں، جبکہ Degarmo، et al.، اسے 8.0٪ پر بیان کرتے ہیں۔زیادہ تر عام طور پر، جملہ "الائی سٹیل" سے مراد کم کھوٹ والے اسٹیلز ہیں۔

سخت الفاظ میں، ہر اسٹیل ایک مرکب ہے، لیکن تمام اسٹیل کو "الائے اسٹیل" نہیں کہا جاتا ہے۔سب سے آسان اسٹیل آئرن (Fe) ہیں جو کاربن (C) کے ساتھ ملائے جاتے ہیں (قسم کے لحاظ سے تقریباً 0.1% سے 1%)۔تاہم، اصطلاح "الائے اسٹیل" ایک معیاری اصطلاح ہے جس میں اسٹیل کا حوالہ دیا جاتا ہے جس میں کاربن کے علاوہ دیگر مرکب عناصر کو جان بوجھ کر شامل کیا جاتا ہے۔عام مرکبات میں مینگنیج (سب سے عام)، نکل، کرومیم، مولیبڈینم، وینڈیم، سلکان اور بوران شامل ہیں۔کم عام مرکبات میں ایلومینیم، کوبالٹ، تانبا، سیریم، نیبیم، ٹائٹینیم، ٹنگسٹن، ٹن، زنک، لیڈ اور زرکونیم شامل ہیں۔

الائے اسٹیلز (کاربن اسٹیلز کے مقابلے) میں درج ذیل بہتر خصوصیات کی ایک رینج ہے: طاقت، سختی، جفاکشی، پہننے کی مزاحمت، سنکنرن مزاحمت، سختی، اور گرم سختی۔ان میں سے کچھ بہتر خصوصیات کو حاصل کرنے کے لیے دھات کو گرمی کے علاج کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔

ان میں سے کچھ غیر ملکی اور بہت زیادہ مانگنے والی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں، جیسے جیٹ انجنوں کے ٹربائن بلیڈ اور جوہری ری ایکٹر میں۔لوہے کی فیرو میگنیٹک خصوصیات کی وجہ سے، کچھ اسٹیل مرکبات اہم ایپلی کیشنز تلاش کرتے ہیں جہاں مقناطیسیت پر ان کے ردعمل بہت اہم ہوتے ہیں، بشمول الیکٹرک موٹرز اور ٹرانسفارمرز میں۔

کاربن سٹیل حصوں پر گرمی کا علاج

Spheroidizing
جب کاربن اسٹیل کو تقریباً 700 ° C پر 30 گھنٹے سے زیادہ گرم کیا جاتا ہے تو اسفیرائیڈائٹ بنتا ہے۔Spheroidite کم درجہ حرارت پر بن سکتا ہے لیکن وقت کی ضرورت بہت زیادہ بڑھ جاتی ہے، کیونکہ یہ ایک پھیلاؤ پر قابو پانے والا عمل ہے۔نتیجہ بنیادی ڈھانچے کے اندر سلاخوں یا سیمنٹائٹ کے دائروں کا ایک ڈھانچہ ہے (فیرائٹ یا پرلائٹ، اس پر منحصر ہے کہ آپ eutectoid کے کس طرف ہیں)۔مقصد اعلی کاربن اسٹیل کو نرم کرنا اور مزید تشکیل دینے کی اجازت دینا ہے۔یہ سٹیل کی سب سے نرم اور سب سے زیادہ لچکدار شکل ہے۔

مکمل اینیلنگ
کاربن اسٹیل کو تقریباً 40 °C تک Ac3 یا Acm سے اوپر 1 گھنٹے کے لیے گرم کیا جاتا ہے۔یہ یقینی بناتا ہے کہ تمام فیرائٹ آسٹینائٹ میں تبدیل ہو جائیں (حالانکہ سیمنٹائٹ اب بھی موجود ہو سکتا ہے اگر کاربن کا مواد eutectoid سے زیادہ ہو)۔اس کے بعد سٹیل کو 20 °C (36 °F) فی گھنٹہ کے دائرے میں آہستہ آہستہ ٹھنڈا کیا جانا چاہیے۔عام طور پر یہ صرف فرنس کو ٹھنڈا کیا جاتا ہے، جہاں بھٹی کو بند کر دیا جاتا ہے اور اس کے اندر سٹیل موجود ہوتا ہے۔اس کے نتیجے میں ایک موٹے موتی کی ساخت ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ پرلائٹ کے "بینڈ" موٹے ہوتے ہیں۔مکمل طور پر اینیلڈ اسٹیل نرم اور نرم ہوتا ہے، جس میں کوئی اندرونی دباؤ نہیں ہوتا، جو اکثر لاگت سے موثر بنانے کے لیے ضروری ہوتا ہے۔صرف اسفیرائڈائزڈ اسٹیل ہی نرم اور زیادہ لچکدار ہے۔

اینیلنگ کا عمل
0.3 فیصد سے کم درجہ حرارت والے کاربن اسٹیل میں تناؤ کو دور کرنے کے لیے استعمال کیا جانے والا عمل۔ عام طور پر اسٹیل کو 1 گھنٹے کے لیے 550–650 °C پر گرم کیا جاتا ہے، لیکن بعض اوقات درجہ حرارت 700 °C تک زیادہ ہوتا ہے۔تصویر دائیں طرف [وضاحت درکار] وہ علاقہ دکھاتی ہے جہاں پراسیس اینیلنگ ہوتی ہے۔

Isothermal annealing
یہ ایک ایسا عمل ہے جس میں hypoeutectoid سٹیل کو اوپری اہم درجہ حرارت سے اوپر گرم کیا جاتا ہے۔اس درجہ حرارت کو ایک وقت کے لیے برقرار رکھا جاتا ہے اور پھر اسے نچلے اہم درجہ حرارت سے کم کر کے دوبارہ برقرار رکھا جاتا ہے۔پھر اسے کمرے کے درجہ حرارت پر ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔یہ طریقہ کسی بھی درجہ حرارت کے میلان کو ختم کرتا ہے۔

معمول بنانا
کاربن اسٹیل کو Ac3 یا Acm سے 1 گھنٹے کے لیے تقریباً 55 °C پر گرم کیا جاتا ہے۔یہ یقینی بناتا ہے کہ سٹیل مکمل طور پر آسٹنائٹ میں تبدیل ہو جاتا ہے۔اس کے بعد اسٹیل کو ہوا سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے، جو تقریباً 38 °C (100 °F) فی منٹ کی ٹھنڈک کی شرح ہے۔اس کے نتیجے میں ایک عمدہ موتی کی ساخت، اور زیادہ یکساں ڈھانچہ ہوتا ہے۔نارملائزڈ اسٹیل میں اینیلڈ اسٹیل سے زیادہ طاقت ہوتی ہے۔اس میں نسبتاً زیادہ طاقت اور سختی ہے۔

بجھانے والا
کم از کم 0.4 wt% C کے ساتھ کاربن اسٹیل کو معمول کے درجہ حرارت پر گرم کیا جاتا ہے اور پھر پانی، نمکین پانی، یا تیل میں اہم درجہ حرارت پر تیزی سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔اہم درجہ حرارت کاربن کے مواد پر منحصر ہے، لیکن عام اصول کے طور پر کاربن کا مواد بڑھنے کے ساتھ کم ہوتا ہے۔اس کے نتیجے میں ایک martensitic ڈھانچہ؛اسٹیل کی ایک شکل جس میں ایک انتہائی سیر شدہ کاربن کا مواد ہوتا ہے جس میں ایک درست شکل والے باڈی سینٹرڈ کیوبک (BCC) کرسٹل لائن ڈھانچے کو مناسب طریقے سے باڈی سینٹرڈ ٹیٹراگونل (BCT) کہا جاتا ہے، بہت زیادہ اندرونی دباؤ کے ساتھ۔اس طرح بجھا ہوا اسٹیل انتہائی سخت لیکن ٹوٹنے والا ہوتا ہے، عام طور پر عملی مقاصد کے لیے بہت ٹوٹ جاتا ہے۔یہ اندرونی دباؤ سطح پر تناؤ کی دراڑوں کا سبب بن سکتے ہیں۔بجھا ہوا سٹیل نارمل سٹیل سے تقریباً تین گنا زیادہ سخت (چار زیادہ کاربن والا) ہوتا ہے۔

مارٹیمپرنگ (مارکینچنگ)
مارٹیمپرنگ دراصل ٹیمپرنگ کا طریقہ کار نہیں ہے، اس لیے مارکینچنگ کی اصطلاح ہے۔یہ آئسوتھرمل ہیٹ ٹریٹمنٹ کی ایک شکل ہے جسے ابتدائی بجھانے کے بعد لاگو کیا جاتا ہے، عام طور پر پگھلے ہوئے نمک کے غسل میں، "مارٹینائٹ اسٹارٹ ٹمپریچر" سے بالکل اوپر درجہ حرارت پر۔اس درجہ حرارت پر، مادّے کے اندر باقی ماندہ تناؤ دور ہو جاتا ہے اور کچھ بائنائٹ برقرار رکھے ہوئے آسٹنائٹ سے بن سکتے ہیں جن کے پاس کسی اور چیز میں تبدیل ہونے کا وقت نہیں تھا۔صنعت میں، یہ ایک ایسا عمل ہے جو کسی مواد کی لچک اور سختی کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔لمبے نشان کے ساتھ، طاقت میں کم سے کم نقصان کے ساتھ لچک بڑھ جاتی ہے۔اس محلول میں اسٹیل کو اس وقت تک رکھا جاتا ہے جب تک کہ حصے کا اندرونی اور بیرونی درجہ حرارت برابر نہ ہوجائے۔پھر اسٹیل کو معتدل رفتار سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے تاکہ درجہ حرارت کے میلان کو کم سے کم رکھا جائے۔یہ عمل نہ صرف اندرونی دباؤ اور تناؤ کے دراڑ کو کم کرتا ہے بلکہ یہ اثر مزاحمت کو بھی بڑھاتا ہے۔

غصہ کرنا
یہ سب سے عام گرمی کا علاج ہے، کیونکہ حتمی خصوصیات کا تعین درجہ حرارت اور وقت کے مطابق درست طریقے سے کیا جا سکتا ہے۔ٹیمپرنگ میں بجھے ہوئے سٹیل کو دوبارہ گرم کرنا شامل ہوتا ہے جس کے درجہ حرارت eutectoid درجہ حرارت سے نیچے ہوتا ہے پھر ٹھنڈا ہوتا ہے۔بلند درجہ حرارت بہت کم مقدار میں spheroidite کو بننے دیتا ہے، جو لچک کو بحال کرتا ہے، لیکن سختی کو کم کرتا ہے۔اصل درجہ حرارت اور اوقات ہر ایک مرکب کے لیے احتیاط سے منتخب کیے جاتے ہیں۔

تسلی دینے والا
آسٹیمپیرنگ کا عمل مارٹیمپیرنگ جیسا ہی ہے، سوائے اس کے کہ بجھانے میں خلل پڑتا ہے اور اسٹیل کو پگھلے ہوئے نمک کے غسل میں 205 ° C اور 540 ° C کے درمیان درجہ حرارت پر رکھا جاتا ہے، اور پھر اسے معتدل شرح پر ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔نتیجے میں بننے والا اسٹیل، جسے بائنائٹ کہتے ہیں، اسٹیل میں ایک اکیکولر مائیکرو اسٹرکچر تیار کرتا ہے جس میں بڑی طاقت ہوتی ہے (لیکن مارٹینائٹ سے کم)، زیادہ لچک، زیادہ اثر مزاحمت، اور مارٹینائٹ اسٹیل سے کم مسخ۔آسٹیمپیرنگ کا نقصان یہ ہے کہ اسے صرف چند اسٹیل پر استعمال کیا جا سکتا ہے، اور اس کے لیے خاص نمک غسل کی ضرورت ہوتی ہے۔