कार्बन स्टील और मिश्र धातु स्टील के बीच अंतर को समझना

कार्बन स्टील और मिश्र धातु स्टील की परिभाषा

 

जैसा कि हम सभी जानते हैं, इस्पात लौह-कार्बन मिश्र धातुओं के लिए एक सामान्य शब्द है। कार्बन इस्पात (संक्षेप में कार्बन स्टील) एक लौह-कार्बन मिश्र धातु है जिसमें कार्बन की मात्रा 2.11% से कम होती है। इसकी रासायनिक संरचना में, लोहे और कार्बन के अलावा, सिलिकॉन, मैंगनीज, फास्फोरस और सल्फर जैसी सीमित अशुद्धियाँ भी होती हैं, और इसमें कोई अन्य मिश्रधातु तत्व नहीं होते हैं।

 

कार्बन स्टील का उत्पादन कुल इस्पात उत्पादन का लगभग 80% है, और इसका व्यापक रूप से निर्माण, पुलों, वाहनों, जहाजों, मशीनरी निर्माण, उद्योग, पेट्रोकेमिकल्स, समुद्री विकास और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

 

मिश्रधातु इस्पात, कार्बन इस्पात में क्रोमियम, निकेल, टंगस्टन, टाइटेनियम, वैनेडियम, मैंगनीज, तांबा, एल्युमीनियम, मोलिब्डेनम आदि जैसे एक या अधिक अन्य मिश्रधातु तत्वों को मिलाकर बनाया जाता है, ताकि इस्पात के कुछ विशिष्ट गुणों को बढ़ाया जा सके। इन रासायनिक तत्वों को अलग-अलग अनुपात/संयोजन में मिलाकर पदार्थ को विभिन्न प्रभाव दिए जाते हैं, जैसे कठोरता बढ़ाना, संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करना, मजबूती बढ़ाना, आकार देने की क्षमता में सुधार करना, वेल्डिंग क्षमता में परिवर्तन करना आदि।

 

मिश्रधातु इस्पात का उत्पादन कुल इस्पात उत्पादन का लगभग 20% है और इसका व्यापक रूप से मशीनरी निर्माण, पेट्रोकेमिकल्स, निर्माण, दैनिक रसायन, चिकित्सा उपकरण, सिंथेटिक फाइबर, परिवहन आदि जैसे विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है।

 

 

कार्बन स्टील और मिश्र धातु स्टील का वर्गीकरण

• कार्बन स्टील का वर्गीकरण

कार्बन की मात्रा के आधार पर इसे निम्न कार्बन इस्पात, मध्यम कार्बन इस्पात और उच्च कार्बन इस्पात में विभाजित किया जा सकता है; कार्बन की मात्रा जितनी अधिक होगी, कठोरता उतनी ही अधिक होगी और मजबूती उतनी ही कम होगी।

 

कम कार्बन इस्पात: कार्बन की मात्रा C%≤0.25%। फास्टनरों के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले सामान्य कम कार्बन इस्पात में A3 इस्पात, Q215A इस्पात, Q235 इस्पात, 20# इस्पात, 22# इस्पात आदि शामिल हैं।

मध्यम कार्बन इस्पात: कार्बन की मात्रा 0.25%＜C%≤0.45%। फास्टनरों के निर्माण में उपयोग किए जाने वाले सामान्य मध्यम कार्बन इस्पात में 35# इस्पात, 45# इस्पात आदि शामिल हैं।

उच्च कार्बन इस्पात: कार्बन की मात्रा C%＞0.45%, उच्च कार्बन इस्पात का उपयोग बाजार में फास्टनरों के निर्माण में आमतौर पर नहीं किया जाता है, क्योंकि इसमें कार्बन की मात्रा अधिक होती है, यह कठोर और भंगुर पदार्थ है, जो आसानी से टूट जाता है।

 

• मिश्र धातु इस्पात का वर्गीकरण

मिश्रधातु तत्वों की कुल मात्रा के आधार पर, इसे निम्न मिश्रधातु इस्पात, मध्यम मिश्रधातु इस्पात और उच्च मिश्रधातु इस्पात में विभाजित किया गया है, जिनमें मिश्रधातु की मात्रा और संरचना अलग-अलग होती है, और उनका प्रदर्शन भी भिन्न होता है।

 

कम मिश्रधातु इस्पात: कुल मिश्रधातु सामग्री ≤5%;

मध्यम मिश्र धातु इस्पात: 5% ＜कुल मिश्र धातु सामग्री ≤10%

उच्च मिश्रधातु इस्पात: मिश्रधातु की मात्रा >10%।

 

फास्टनर बनाने में उपयोग होने वाली सामान्य मिश्रधातुओं में 30CrMo, 40Cr, 35CrMo, 42CrMo आदि शामिल हैं।

 

कार्बन स्टील और मिश्र धातु स्टील की विशेषताएं

• कार्बन स्टील की विशेषताएं

कार्बन स्टील का प्रदर्शन उसमें मौजूद कार्बन की मात्रा पर निर्भर करता है। कार्बन की मात्रा जितनी अधिक होगी, उसकी मजबूती और कठोरता उतनी ही अधिक होगी, जबकि प्लास्टिसिटी, टफनेस और वेल्डेबिलिटी उतनी ही कम होगी।

 

लाभ: अच्छी प्लास्टिसिटी और वेल्डेबिलिटी; कम कीमत, आसानी से पिघलाया जा सकता है; अच्छी प्रसंस्करण तकनीक; कार्बन की मात्रा को समायोजित करके या प्रसंस्करण विधि को बदलकर प्रदर्शन में सुधार किया जा सकता है;

 

कमियां: थोड़ी कमजोर मजबूती; कम कठोरता; अपर्याप्त निम्न तापमान प्रतिरोध; कम संक्षारण प्रतिरोध; कम चुंबकीय चालकता; चुंबकीय क्षेत्र में आसानी से चुम्बकित हो जाना।

 

• मिश्र धातु इस्पात की विशेषताएं

मिलाए गए विभिन्न मिश्रधातु तत्वों के गुणधर्म भी भिन्न-भिन्न होते हैं।

 

लाभ: अच्छा समग्र प्रदर्शन; विशेष प्रयोजनों के लिए उपलब्ध; उच्च शक्ति और उच्च कठोरता; अच्छी कठोरता, आसानी से विकृत और दरार नहीं होती; घिसाव प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध, कम तापमान प्रतिरोध, उच्च तापमान प्रतिरोध, गैर-चुंबकीय, आदि।

 

कमियां: महंगा; अधिक जटिल मोल्डिंग और हीट ट्रीटमेंट प्रक्रियाएं।

 

कार्बन स्टील और मिश्र धातु स्टील के उपयोग

• कार्बन स्टील के उपयोग

 

कार्बन स्टील का उपयोग अक्सर विभिन्न भवन घटकों, कंटेनरों, बक्सों, भट्टी के ढांचे और कृषि मशीनरी, छोटे भार वहन करने वाले पुर्जों, वाशर, कॉटर पिन, टाई रॉड, स्टैम्पिंग और वेल्डेड पुर्जों आदि के निर्माण में किया जाता है।

 

फास्टनरों के निर्माण में प्रयुक्त कार्बन स्टील

 

Q215A स्टील वॉशर के निर्माण के लिए उपयुक्त है;

 

क्यू235 स्टील बोल्ट, नट, स्क्रू स्लीव, कॉटर पिन, रिवेट आदि के निर्माण के लिए उपयुक्त है, और इसका उपयोग मुख्य रूप से उन उत्पादों के लिए किया जाता है जिनमें कठोरता की आवश्यकता नहीं होती है, जैसे कि 4.8-ग्रेड बोल्ट, 4-ग्रेड नट और छोटे स्क्रू;

 

35# स्टील और 45# स्टील उच्च गुणवत्ता वाले कार्बन स्टील संरचनाओं से संबंधित हैं, और इनका उपयोग मुख्य रूप से 8.8-ग्रेड बोल्ट, 8-ग्रेड नट और 8.8-ग्रेड हेक्सागोनल फास्टनरों के निर्माण में किया जाता है।

 

• मिश्र धातु इस्पात के उपयोग

 

मिश्रधातु इस्पात का उपयोग ऑटोमोबाइल, जहाज और हवाई जहाज जैसे परिवहन वाहनों के पुर्जों के निर्माण के लिए किया जा सकता है; मशीन टूल्स, रॉकेट, मिसाइल आदि के पुर्जों के लिए; और विभिन्न प्रकार के रोलिंग बियरिंग, कटिंग टूल्स, मापने के उपकरण, स्प्रिंग, गर्म और ठंडे मोल्ड, रोलिंग मोल्ड, स्प्रिंग, उपकरण आदि के निर्माण के लिए किया जा सकता है।

 

इसका उपयोग विशेष अवसरों पर, ताप प्रतिरोधी और संक्षारण प्रतिरोधी वातावरणों में किया जाता है, जैसे कि स्टीम टर्बाइन, बॉयलर, रासायनिक उपकरण आदि।

 

फास्टनर बनाने में प्रयुक्त मिश्र धातु इस्पात

 

मुख्य रूप से उच्च शक्ति वाले बोल्ट और नट बनाने के लिए उपयोग किया जाता है, जैसे कि 10.9 ग्रेड की सामग्री में 30CrMo और 40Cr शामिल हैं; 12.9 ग्रेड की सामग्री में 35CrMo, 42CrMo आदि शामिल हैं।

 

30CrMo का उपयोग अक्सर उच्च भार के तहत बोल्ट और स्टड के निर्माण में किया जाता है; उच्च तापमान (450℃ से नीचे) वाले वातावरण में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न फास्टनर जैसे कि स्टीम टर्बाइन और बॉयलर; उच्च तापमान (500℃ से नीचे) वाले दबाव वाले वातावरण में उपयोग किए जाने वाले फ्लैंज और नट;

 

40Cr स्क्रू स्लीव, पिन, कनेक्टिंग रॉड स्क्रू, नट आदि के निर्माण के लिए उपयुक्त है;

 

35CrMo का उपयोग अक्सर उच्च भार के अधीन विभिन्न फास्टनरों के निर्माण में किया जाता है, जैसे कि स्टीम टरबाइन जनरेटर के लिए फास्टनर; बॉयलर जैसे उच्च तापमान (480℃ से नीचे) वाले वातावरण में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न फास्टनर;

 

42CrMo उन फास्टनरों के निर्माण के लिए उपयुक्त है जिन्हें 35CrMo की तुलना में अधिक मजबूती की आवश्यकता होती है।

 

कार्बन स्टील और मिश्र धातु स्टील की विशेषताओं को ध्यान में रखते हुए, फास्टनर सामग्री का चयन करते समय, उपयोग की आवश्यकताओं को पूरा करने के आधार पर कार्बन स्टील को प्राथमिकता दी जा सकती है; यदि विनिर्देश बड़े हैं, आकार अधिक जटिल है, और मजबूती और सटीकता की आवश्यकताएं उच्च हैं, या गर्म कठोरता और अन्य विशेष प्रदर्शनों की आवश्यकताएं हैं, तो मिश्र धातु स्टील का उपयोग किया जाना चाहिए।

 

इसे पढ़ने के बाद, क्या आप कार्बन स्टील और मिश्र धातु स्टील के बीच अंतर बता सकते हैं?

 

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