कार्बन स्टील

कार्बन स्टील एक लौह-कार्बन मिश्र धातु है जिसमें कार्बन की मात्रा 0.0218% से 2.11% तक होती है। इसे कार्बन स्टील के नाम से भी जाना जाता है। - इसमें आम तौर पर सिलिकॉन, मैंगनीज, सल्फर और फॉस्फोरस की थोड़ी मात्रा होती है। आम तौर पर, कार्बन स्टील में कार्बन की मात्रा जितनी ज़्यादा होती है, उतनी ही कठोरता, उतनी ही ज़्यादा ताकत, लेकिन उतनी ही कम प्लास्टिसिटी होती है।

कार्बन स्टील के उपयोग के अनुसार कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील, कार्बन टूल स्टील और फ्री कटिंग स्ट्रक्चरल स्टील तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील को इंजीनियरिंग कंस्ट्रक्शन स्टील और मशीन मैन्युफैक्चरिंग स्ट्रक्चरल स्टील के लिए दो प्रकारों में विभाजित किया गया है। गलाने की विधि के अनुसार ओपन हर्थ स्टील, कनवर्टर स्टील में विभाजित किया जा सकता है।

सामान्य कार्बन स्टील की रासायनिक संरचना में कार्बन ‌, ‌, ‌ (सी) सिलिकॉन मैंगनीज ‌, ‌, ‌ (एसआई) (‌, ‌, ‌ एमएन) फॉस्फेट (‌ पी) सल्फर ‌, ‌, ‌ (एस) क्रोम ‌, ‌, ‌ (सीआर), निकल ‌, ‌, ‌ Ni) और तांबा (‌ Cu) ‌ शामिल हैं।

कार्बन (‌C) ‌ : ‌ कार्बन स्टील में मुख्य मिश्र धातु तत्व है, ‌ यह स्टील की कठोरता और ताकत को बढ़ाता है, ‌ लेकिन बहुत अधिक कार्बन सामग्री स्टील की कठोरता और वेल्डेबिलिटी को कम कर देगी।

सिलिकॉन (‌Si) ‌ : ‌ सिलिकॉन स्टील की ताकत में सुधार कर सकता है, ‌ लेकिन उच्च स्तर गर्म भंगुरता का कारण बन सकता है।
मैंगनीज (‌Mn) ‌ : ‌ मैंगनीज स्टील की ताकत और कठोरता में सुधार कर सकता है, ‌ स्टील की कठोरता और प्लास्टिसिटी में सुधार करने में भी मदद करता है।

फास्फोरस (‌P) ‌ : ‌ फास्फोरस आमतौर पर स्टील में एक हानिकारक तत्व है, ‌ क्योंकि यह स्टील की मजबूती और वेल्डेबिलिटी को कम करता है।
सल्फर (‌S) ‌ : ‌ सल्फर स्टील में सल्फाइड के रूप में मौजूद होता है, ‌ जो स्टील की लचीलापन और कठोरता को कम कर देगा, ‌ लेकिन सल्फर की उचित मात्रा मैंगनीज सल्फाइड का निर्माण करके स्टील की मशीनेबिलिटी में सुधार कर सकती है।

क्रोमियम (‌Cr) ‌ : ‌ क्रोमियम स्टील के संक्षारण प्रतिरोध और कठोरता में सुधार कर सकता है, ‌ इसका उपयोग आमतौर पर स्टेनलेस स्टील और गर्मी प्रतिरोधी स्टील के उत्पादन में किया जाता है।

निकल (‌Ni) ‌ : ‌ निकल स्टील के संक्षारण प्रतिरोध और कठोरता में सुधार कर सकता है, ‌ आमतौर पर स्टेनलेस स्टील और विशेष प्रयोजन मिश्र धातु स्टील में उपयोग किया जाता है।

तांबा (‌Cu) ‌ : ‌ तांबा आमतौर पर स्टील में एक हानिकारक तत्व होता है, ‌ क्योंकि यह तापीय भंगुरता पैदा कर सकता है ‌ लेकिन कुछ विशिष्ट उपयोगों में जैसे कि पीतल ‌ तांबा एक आवश्यक मिश्र धातु तत्व है।

कार्बन स्टील के विभिन्न ग्रेड इन तत्वों की सामग्री में भिन्न होते हैं, ‌ विशिष्ट यांत्रिक गुणों और अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए। ‌ उदाहरण के लिए, ‌ Q215A कार्बन स्टील रासायनिक संरचना, फास्फोरस और सल्फर ‌, ‌ S ‌, ‌ P) ‌ सामग्री क्रमशः 0.050% और 0.045% से कम है, क्रोमियम ‌, ‌ (Cr) निकल ‌, ‌, ‌ Ni) और तांबा (‌ Cu) ‌ 0.030% से कम की अवशिष्ट सामग्री की अनुमति देते हैं। ‌ स्टील के गुणों को सुनिश्चित करने के लिए इन घटकों का नियंत्रण आवश्यक है

(1) कार्बन स्टील के उपयोग के अनुसार कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील, कार्बन टूल स्टील और फ्री कटिंग स्ट्रक्चरल स्टील तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, कार्बन स्ट्रक्चरल स्टील को इंजीनियरिंग निर्माण स्टील और मशीन विनिर्माण स्ट्रक्चरल स्टील दो में विभाजित किया गया है;
(2) गलाने की विधि के अनुसार खुले चूल्हा स्टील, कनवर्टर स्टील में विभाजित किया जा सकता है;
(3) डीऑक्सीडेशन विधि के अनुसार उबलते स्टील (एफ), मारे गए स्टील (जेड), अर्ध-मारे गए स्टील (बी) और विशेष मारे गए स्टील (टीजेड) में विभाजित किया जा सकता है;
(4) According to carbon content, carbon steel can be divided into low carbon steel (WC≤0.25%), medium carbon steel (WC0.25%-0.6%) and high carbon steel (WC>0.6%);
(5) स्टील की गुणवत्ता के अनुसार, कार्बन स्टील को साधारण कार्बन स्टील (उच्च फास्फोरस और सल्फर सामग्री), उच्च गुणवत्ता वाले कार्बन स्टील (कम फास्फोरस और सल्फर सामग्री) और उच्च ग्रेड उच्च गुणवत्ता वाले स्टील (कम फास्फोरस और सल्फर सामग्री) और अतिरिक्त उच्च गुणवत्ता वाले स्टील में विभाजित किया जा सकता है।

1. उच्च शक्ति: कार्बन स्टील की ताकत अपेक्षाकृत अधिक है, उच्च शक्ति तनाव और दबाव का सामना कर सकती है।

2, उच्च कठोरता: कार्बन स्टील की कठोरता बहुत अधिक है, कई अवसरों की कठोरता की जरूरतों को पूरा कर सकती है।

3. अच्छा पहनने का प्रतिरोध: उचित गर्मी उपचार के बाद कार्बन स्टील एक बहुत ही पहनने के लिए प्रतिरोधी सामग्री बन सकता है। इसलिए, इसका व्यापक रूप से मशीनरी विनिर्माण, निर्माण, ऑटोमोबाइल, विमानन और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

4. अच्छा प्रसंस्करण प्रदर्शन: कार्बन स्टील को फोर्जिंग, गर्मी उपचार और अन्य प्रक्रियाओं द्वारा बनाया जा सकता है, और इसे संसाधित करना और काटना आसान है। यह कार्बन स्टील को सबसे आम निर्माण सामग्री में से एक बनाता है।

1. जंग लगने में आसान: कार्बन स्टील में लोहा होता है, जो ऑक्सीजन, जल वाष्प और जंग के कारण होने वाले अन्य धातु क्षरण के लिए आसान है। यदि समय रहते इसे रोका नहीं गया, तो यह सामग्री को अधिक नुकसान पहुंचाएगा।

2. मजबूत संक्षारण: सामान्य स्टेनलेस स्टील की तुलना में, कार्बन स्टील अधिक संक्षारक है। कुछ विशेष वातावरणों में, जैसे समुद्री जल और अन्य संक्षारक वातावरण में, कार्बन स्टील का जीवन बहुत प्रभावित होगा।

3. प्रसंस्करण कठिनाई: कार्बन स्टील की कठोरता बहुत अधिक है, इसलिए प्रसंस्करण और निर्माण के दौरान इसे अन्य सामग्रियों की तुलना में अधिक जटिल प्रक्रिया प्रौद्योगिकी की आवश्यकता होती है। इसलिए प्रवेश की बाधाएं अधिक हैं।

4. गर्मी के कारण विरूपण आसान है: क्योंकि कार्बन स्टील के थर्मल विस्तार का गुणांक अपेक्षाकृत बड़ा है, गर्म होने पर विरूपण आसान है। इसके अलावा, कई हीटिंग और कूलिंग के कुछ मामलों में, आंतरिक संकोचन छेद, बुलबुले और अन्य गुणवत्ता की समस्याएं होंगी।

संक्षेप में, एक सामान्य सामग्री के रूप में कार्बन स्टील के अपने फायदे और नुकसान हैं। कार्बन स्टील का उपयोग करने का चयन करते समय, विशिष्ट क्षेत्र पर निर्भर होना आवश्यक है

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गर्म धातु का पूर्व उपचार किया जाता है

पिघले हुए लोहे के तापमान को 1250 डिग्री से ऊपर नियंत्रित करने के लिए, प्रक्रिया में पिघले हुए लोहे में अन्य तत्वों को ऑपरेशन से अलग करने की आवश्यकता होती है, अन्य तत्वों की सामग्री को यथासंभव 4% से नीचे रखना चाहिए, ताकि अन्य तत्वों को मिश्रण और डिसल्फराइजेशन पदार्थों को जोड़कर अलग किया जा सके, इस प्रक्रिया में स्लैग दर को 80% से अधिक रखने के लिए स्लैग उपकरण का भी उपयोग किया जा सकता है।

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कनवर्टर प्रगलन

कनवर्टर गलाने की विधि उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार कर सकती है और कच्चे माल की खपत को कम कर सकती है। कनवर्टर गलाने की प्रक्रिया में, शामिल गलाने की विधियों में ऑक्सीजन टॉप ब्लो कन्वर्टर विधि, हाई पुल कार्बन पुनःपूर्ति उड़ाने की विधि और लो पुल कार्बन कार्बराइजिंग विधि शामिल हैं। उच्च दबाव ऑक्सीजन गैस प्रवाह का उपयोग आमतौर पर भट्ठी में गर्म धातु को इंजेक्ट करने के लिए किया जाता है, इस प्रक्रिया में, उच्च तापमान की स्थिति के कारण, गर्म धातु और ऑक्सीजन ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया होती है, ताकि प्रक्रिया के तापमान पर सही नियंत्रण प्राप्त किया जा सके और अन्य घटकों के हस्तक्षेप से छुटकारा मिल सके।

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उच्च कार्बन स्टील में सल्फर सामग्री का विनियमन और नियंत्रण

रिफाइनिंग प्रक्रिया में, डीसल्फराइजेशन ऑपरेशन पर ध्यान दिया जाता है, आमतौर पर स्लैग रिएक्शन विधि का उपयोग किया जाता है, ऐसा इसलिए है क्योंकि डीसल्फराइजेशन प्रतिक्रिया एक रासायनिक प्रतिक्रिया है जो ऊष्मा ऊर्जा को अवशोषित करती है। स्लैग रिएक्शन विधि के माध्यम से, पिघले हुए स्टील में कैल्शियम, लोहा, एल्यूमीनियम, सिलिकॉन और अन्य तत्व सल्फर के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, ताकि डीसल्फराइजेशन का प्रभाव प्राप्त हो सके। इस प्रक्रिया में, कुछ उत्प्रेरक जो उत्पादन को प्रभावित नहीं करते हैं उन्हें जोड़ा जा सकता है या पूरी तरह से हिलाया जा सकता है। इस प्रकार, डीसल्फराइजेशन अधिक पर्याप्त है और डीसल्फराइजेशन दर में तेजी आती है। उच्च कार्बन स्टील रिफाइनिंग की प्रक्रिया में, सल्फर सामग्री के विनियमन और नियंत्रण के लिए उच्च कार्बन स्टील बहुत महत्वपूर्ण है।

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उच्च कार्बन स्टील में एल्युमीनियम सामग्री का नियंत्रण

प्रजनन की प्रक्रिया में, उच्च कार्बन स्टील में एल्यूमीनियम की सामग्री को यथासंभव 2% के भीतर नियंत्रित किया जाता है, जो न केवल स्टील उत्पादों के विरूपण प्रदर्शन में सुधार कर सकता है, बल्कि उच्च कार्बन स्टील की प्लास्टिसिटी में भी सुधार कर सकता है।

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टुंडिश धातुकर्म

टुंडिश धातु विज्ञान प्रौद्योगिकी मुख्य रूप से बिलेट पुनः ऑक्सीकरण में घटकों को रोकने के लिए है, जिससे ऑक्सीकरण समस्याओं के कारण होने वाले नुकसान को कम किया जा सके, यह तकनीक मुख्य रूप से लंबे पानी के मुंह के उपयोग के बीच करछुल और टुंडिश में है, जिससे अशुद्धियों की सामग्री कम हो जाती है, लावा को रोकने के लिए। इस प्रक्रिया में, ऑक्साइड के नुकसान को कम करने के लिए तापमान के नियंत्रण पर ध्यान देना चाहिए, ताकि स्टील भ्रूण की गुणवत्ता में सुधार हो सके।

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विद्युतचुंबकीय मिश्रण और प्रकाश दबाव प्रौद्योगिकी

विद्युत चुम्बकीय सरगर्मी और प्रकाश दबाव प्रौद्योगिकी का कार्य सिद्धांत चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण के माध्यम से पिघले हुए स्टील में धातुओं और गैर-धातुओं के सरगर्मी को नियंत्रित करना है। विद्युत चुम्बकीय सरगर्मी और प्रकाश दबाव तकनीक - आम तौर पर कास्ट ब्लॉक के जमने की शुरुआत में उपयोग की जाती है। क्योंकि पिघले हुए स्टील में तरलता होती है और केंद्र अलगाव की संभावना होती है, इसलिए चुंबकीय क्षेत्र उत्सर्जित करने वाले उपकरणों का उपयोग इस प्रक्रिया में उत्पादित क्रिस्टल को चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में ले जाने के लिए किया जा सकता है। इस प्रक्रिया में, चुंबकीय क्षेत्र बल के आकार को धारा के आकार को समायोजित करके बदला जा सकता है, ताकि सरगर्मी बल को बदला जा सके, ताकि कम गलनांक वाले पदार्थ को अलग किया जा सके।

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डालने के तापमान का प्रभावी नियंत्रण

स्तंभकार क्रिस्टल आसानी से बिलेट के केंद्र में अलगाव का कारण बन सकते हैं। हालांकि, कास्टिंग तापमान का स्तंभकार क्रिस्टल पर एक निश्चित प्रभाव पड़ता है। जब तापमान बढ़ता है, तो स्तंभकार क्रिस्टल कणों का व्यास बड़ा हो जाएगा, और अलगाव की घटना अधिक स्पष्ट हो जाएगी। जब तापमान कम हो जाता है, तो बिलेट के समभुज क्रिस्टल का विस्तार होगा, इसलिए बिलेट की प्रक्रिया में, तापमान को यथासंभव उचित रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए, जो धातु के विरूपण के लिए अनुकूल है।

 

 

 

 

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