આયર્ન ફે (ફેરમ) - સ્ટીલમાં ગુણધર્મો, રચના અને મહત્વ

આયર્ન (ફે, લેટિન ફેરમ) મોટાભાગની સામગ્રીનો મૂળભૂત તત્વ છે જેને સ્ટીલ અને કાસ્ટ આયર્નધાતુશાસ્ત્રમાં તેનું ખાસ મહત્વ માત્ર તેની ઉચ્ચ ઉપલબ્ધતા અને ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન શક્યતાઓને કારણે જ નહીં, પરંતુ સૌથી ઉપર, વિવિધ એલોટ્રોપિક સ્વરૂપોમાં ઉત્પન્ન થવાની અને નક્કર ઉકેલો બનાવવાની તેની ક્ષમતાને કારણે છે. કોલસો અને અસંખ્ય મિશ્ર તત્વો.
મોટાભાગની પ્રક્રિયાઓનો આધાર લોખંડ અને તેના કાર્બન સાથેના મિશ્ર ધાતુઓમાં થતા માળખાકીય ફેરફારો છે. સ્ટીલની ગરમીની સારવારફેરાઇટને ઓસ્ટેનાઇટમાં રૂપાંતરિત કરવાની અને પછી ઠંડુ થવા પર ફેરાઇટ, પર્લાઇટ, બેનાઇટ અથવા માર્ટેન્સાઇટ મેળવવાની ક્ષમતા સ્ટીલના યાંત્રિક ગુણધર્મોને અત્યંત વિશાળ શ્રેણીમાં આકાર આપવાની મંજૂરી આપે છે.
ઘણા દાયકાઓ સુધી, 19મી સદીના અંતથી શરૂ કરીને, ધાતુશાસ્ત્રનો વિકાસ સિસ્ટમના અભ્યાસ સાથે અસ્પષ્ટ રીતે જોડાયેલો હતો. લોખંડ-કાર્બનઆ લોખંડના મિશ્ર ધાતુઓના પ્રચંડ વ્યવહારુ મહત્વને કારણે હતું, જે આધુનિક સંસ્કૃતિની મૂળભૂત બાંધકામ સામગ્રીમાંની એક બની ગઈ છે.

આયર્ન - ફે - મૂળભૂત માહિતી

જૂના ટેકનિકલ સાહિત્ય થોડા અલગ મૂલ્યો સૂચવે છે, જેમ કે ગલનબિંદુ ૧૫૩૫°C, ઉત્કલનબિંદુ આશરે ૩૦૭૦°C, અથવા ક્યુરી તાપમાન ૭૬૮°C. આ તફાવતો, અન્ય બાબતોની સાથે, ઐતિહાસિક રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા ડેટા અને માપન પદ્ધતિઓમાંથી ઉદ્ભવે છે. શુદ્ધ લોખંડ માટે આધુનિક ભૌતિક-રાસાયણિક કોષ્ટકો આશરે ગલનબિંદુ ૧૫૩૮°C , ઉત્કલનબિંદુ આશરે ૨૮૬૨°C અને ક્યુરી તાપમાન આશરે ૭૭૦°C ધારે છે.

આયર્ન આઇસોટોપ્સ

કુદરતી આયર્નમાં ચાર સ્થિર આઇસોટોપ હોય છે:

અત્યાર સુધીનો સૌથી સામાન્ય આઇસોટોપ ⁵⁶ Fe છે. કુદરતી રીતે બનતા આઇસોટોપ્સના દળનો ભારિત સરેરાશ આશરે 55,845 u લોખંડનો સંબંધિત અણુ દળ આપે છે.

પ્રકૃતિમાં લોખંડની ઘટના

પૃથ્વીની રચનામાં લોખંડ સૌથી મહત્વપૂર્ણ તત્વોમાંનું એક છે. તે મુખ્યત્વે પૃથ્વીના પોપડામાં રાસાયણિક સંયોજનોના રૂપમાં જોવા મળે છે કારણ કે તે અન્ય તત્વો સાથે પ્રમાણમાં સરળતાથી પ્રતિક્રિયા આપે છે.
સૌથી મહત્વપૂર્ણ ઔદ્યોગિક ખનિજો અને આયર્ન ઓરમાં શામેલ છે:

• હેમેટાઇટ ફે₂O₃,
• મેગ્નેટાઇટ ફે₃O₄,
• ગોઇથાઇટ FeO(OH),
• સાઇડરાઇટ FeCO₃.

સલ્ફાઇડ્સ, સિલિકેટ્સ અને અન્ય ખનિજોમાં પણ આયર્ન મળી શકે છે.
મૂળ આયર્ન પ્રકૃતિમાં ખૂબ જ દુર્લભ છે. તે રાસાયણિક રીતે સંયુક્ત સ્વરૂપમાં વધુ જોવા મળે છે. એક ખાસ કેસ લોખંડ ઉલ્કામાં જોવા મળતું આયર્ન છે, જ્યાં તે એલોય બનાવી શકે છે નિકલ.

શુદ્ધ લોખંડ અને ટેકનિકલ લોખંડ

ખૂબ જ ઉચ્ચ શુદ્ધતા ધરાવતું લોખંડ મેળવવું તકનીકી રીતે મુશ્કેલ છે. ઔદ્યોગિક ધાતુશાસ્ત્ર પ્રક્રિયાઓમાં અન્ય તત્વોની થોડી માત્રા ધરાવતી સામગ્રીનો સમાવેશ થાય છે.
ટેકનિકલ આયર્નમાં, અન્ય બાબતોનો સમાવેશ થઈ શકે છે:

• કાર્બન સી,
• મેંગેનીઝ Mn,
• સિલિકોન Si,
• ફોસ્ફરસ પી,
• સલ્ફર એસ,
• ઓક્સિજન ઓ,
• નાઇટ્રોજન N,
• હાઇડ્રોજન H

આ તત્વોની થોડી માત્રા પણ લોખંડ અને તેના મિશ્રધાતુઓના ભૌતિક, યાંત્રિક અને તકનીકી ગુણધર્મોને અસર કરી શકે છે.

લોખંડની ટેકનિકલ જાતો

લોખંડની ટેકનિકલ જાતોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:

• ઇલેક્ટ્રોલિટીક આયર્ન – ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પદ્ધતિઓ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે અને ઉચ્ચ શુદ્ધતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે,
• કાર્બોનિલ આયર્ન – આયર્ન પેન્ટાકાર્બોનિલ Fe(CO) ના વિઘટન દ્વારા મેળવવામાં આવે છે₅, ખૂબ જ ઉચ્ચ શુદ્ધતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ,
• ઉચ્ચ શુદ્ધતા ધરાવતું લોખંડ - ખાસ શુદ્ધિકરણ પદ્ધતિઓ દ્વારા મેળવવામાં આવે છે,
• ARMCO આયર્ન - ધાતુશાસ્ત્ર પદ્ધતિઓ દ્વારા મેળવેલ તકનીકી રીતે શુદ્ધ લોખંડ.

ખાસ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને સામગ્રીની શુદ્ધતામાં વધુ વધારો શક્ય છે, દા.ત. શૂન્યાવકાશમાં ઝોન પીગળવું.

લોખંડનું બહુરૂપતા અને ફાળવણી

ધાતુશાસ્ત્રના દૃષ્ટિકોણથી લોખંડના સૌથી મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મોમાંનો એક તેનો છે બહુરૂપતા, એટલે કે તાપમાનના આધારે વિવિધ સ્ફટિક રચનાઓમાં થવાની ક્ષમતા.
વાતાવરણીય દબાણ પર શુદ્ધ આયર્ન માટે, ત્રણ મૂળભૂત માળખાકીય શ્રેણીઓ ઓળખી શકાય છે:

લોખંડના સ્ફટિક માળખામાં ફેરફાર એ મૂળભૂત ઘટનાઓમાંની એક છે જે સ્ટીલની ગરમીની સારવારને સક્ષમ બનાવે છે.

α-લોખંડ - ફેરાઇટ અને BCC જાળી

લગભગ 912°C થી નીચે, શુદ્ધ લોખંડ આ રીતે થાય છે આલ્ફા આયર્ન નિયમિત અવકાશી કેન્દ્રિત નેટવર્ક વિશે - BCC (શરીર-કેન્દ્રિત ઘન).
α-લોખંડમાં કાર્બન અને અન્ય તત્વોના ઘન દ્રાવણને કહેવામાં આવે છે ફેરાઇટ.
ફેરાઇટ ખૂબ ઓછી દ્રાવ્યતા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે કોલસોફેરાઇટમાં કાર્બનની મહત્તમ દ્રાવ્યતા યુટેક્ટોઇડ તાપમાનની નજીક લગભગ 0,02 wt% છે અને ઘટતા તાપમાન સાથે ઘટે છે.
ફેરાઇટ પ્રમાણમાં નરમ અને નરમ હોય છે. ઓછા કાર્બન સ્ટીલ્સમાં, તે તેમના સૂક્ષ્મ માળખાના મૂળભૂત ઘટકોમાંનું એક છે અને તેમની નરમાઈ અને પ્લાસ્ટિક રચના પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે.

આયર્ન ફેરોમેગ્નેટિઝમ અને ક્યુરી તાપમાન

આલ્ફા આયર્ન છે ફેરોમેગ્નેટિક ક્યુરી તાપમાન લગભગ 770°C થી નીચે.
ક્યુરી તાપમાન ઓળંગ્યા પછી, લોખંડ તેનો ફેરોમેગ્નેટિક ક્રમ ગુમાવે છે અને પેરામેગ્નેટિક બને છે, પરંતુ BCC ક્રિસ્ટલ જાળીમાં કોઈ ફેરફાર નથી..
જૂના સાહિત્યમાં, ક્યુરી તાપમાન અને α→γ સંક્રમણ તાપમાન વચ્ચે થતા પેરામેગ્નેટિક α આયર્નને ક્યારેક β લોખંડ.
જોકે, તે લોખંડનો એક અલગ એલોટ્રોપ નથી. β નામ હાલમાં મુખ્યત્વે ઐતિહાસિક મહત્વ ધરાવે છે.

γ-લોખંડ ઓસ્ટેનાઇટ અને FCC નેટવર્ક

આશરે 912°C કરતાં વધુ તાપમાન પછી, શુદ્ધ લોખંડનું BCC માળખું ચહેરા-કેન્દ્રિત ઘન માળખામાં રૂપાંતરિત થાય છે. એફસીસી (ફેસ-સેન્ટર્ડ ક્યુબિક). પછી તે ઉદ્ભવે છે γ લોખંડ.
γ-લોખંડમાં કાર્બન અને અન્ય તત્વોના ઘન દ્રાવણને કહેવામાં આવે છે ઓસ્ટેનાઇટ.
સ્ટીલની ગરમીની સારવાર માટે ઓસ્ટેનાઇટ મૂળભૂત છે કારણ કે તે ફેરાઇટ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધુ કાર્બન ઓગાળી શકે છે. આ FCC સ્ફટિક જાળીની વિવિધ ભૂમિતિને કારણે છે.
મેટાસ્ટેબલ Fe–Fe સિસ્ટમમાં₃C ઓસ્ટેનાઇટમાં કાર્બનની મહત્તમ દ્રાવ્યતા આશરે છે ૨.૧% વોટ. આશરે ૧૧૪૭°C તાપમાને.
ઓસ્ટેનાઇટમાં કાર્બન ઓગળવાની અને પછી ઠંડક દરમિયાન આ તબક્કામાં પરિવર્તન આવવાની શક્યતા તેને શક્ય બનાવે છે સ્ટીલ સખ્તાઇ અને ખૂબ જ ઊંચી કઠિનતાના માળખાં મેળવવા.

δ આયર્ન - ઉચ્ચ-તાપમાનવાળા લોખંડની વિવિધતા

લગભગ ૧૩૯૪°C તાપમાને, FCC γ-આયર્ન પાછું BCC માળખામાં પરિવર્તિત થાય છે. ઉચ્ચ-તાપમાન સ્વરૂપને δ લોખંડ.
δ લોખંડ લગભગ ૧૩૯૪°C થી લગભગ ૧૫૩૮°C ના ગલનબિંદુ સુધી હોય છે.
α લોખંડની જેમ, તેમાં BCC જાળી હોય છે, પરંતુ તે સંપૂર્ણપણે અલગ તાપમાન શ્રેણીમાં થાય છે.
સ્ટીલના ઘનકરણ પ્રક્રિયાઓનું વિશ્લેષણ કરતી વખતે અને આયર્ન-કાર્બન સિસ્ટમના ઉચ્ચ-તાપમાન ભાગનું અર્થઘટન કરતી વખતે આયર્ન δ ખાસ મહત્વનું છે.

લોખંડ અને લોખંડ-કાર્બન પ્રણાલી Fe-C

સિસ્ટમ લોખંડ-કાર્બન સ્ટીલ અને કાસ્ટ આયર્નના ધાતુશાસ્ત્રમાં વપરાતી મૂળભૂત સંતુલન પ્રણાલી છે.
વ્યવહારમાં, નીચેનાનું મુખ્યત્વે વિશ્લેષણ કરવામાં આવે છે:

• મેટાસ્ટેબલ સિસ્ટમ ફે–ફે₃C, જેમાં સિમેન્ટાઇટ થાય છે,
• સ્થિર સિસ્ટમ ફે–સી, જેમાં કાર્બન ગ્રેફાઇટના સ્વરૂપમાં મળી શકે છે.

આયર્ન-કાર્બન સિસ્ટમમાં, અન્ય બાબતોનો સમાવેશ થાય છે:

• ફેરાઇટ – α આયર્નમાં કાર્બનનું ઘન દ્રાવણ,
• ઓસ્ટેનાઇટ – γ આયર્નમાં કાર્બનનું ઘન દ્રાવણ,
• ફે સિમેન્ટાઇટ₃C - આયર્ન કાર્બાઇડ,
• પર્લાઇટ - યુટેક્ટોઇડ રૂપાંતરના પરિણામે ફેરાઇટ અને સિમેન્ટાઇટનું મિશ્રણ,
• લેડેબ્યુરાઇટ - યુટેક્ટીક રૂપાંતર દરમિયાન રચાયેલ મિશ્રણ,
• ગ્રેફાઇટ - સ્થિર Fe–C સિસ્ટમમાં બનતું કાર્બનનું મુક્ત સ્વરૂપ.

ફેરાઇટ, ઓસ્ટેનાઇટ, સિમેન્ટ, પર્લાઇટ, લેડેબ્યુરાઇટ અને ગ્રેફાઇટ વિશે વિગતવાર માહિતી કાર્બન સી - કાર્બોનિયમ અને આયર્ન-કાર્બન સિસ્ટમ પૃષ્ઠ પર પણ વર્ણવેલ છે.

લોખંડ સ્ટીલ કેમ બનાવી શકે છે?

બાંધકામ સામગ્રી તરીકે લોખંડનું અસાધારણ મહત્વ કાર્બન સામગ્રી, મિશ્રધાતુ ઉમેરણો અને ગરમીની સારવાર દ્વારા તેના ગુણધર્મોને ખૂબ જ વ્યાપક રીતે આકાર આપવાની શક્યતાને કારણે છે.
તકનીકી રીતે શુદ્ધ લોખંડ પોતે પ્રમાણમાં નરમ અને નરમ હોય છે. જોકે, કાર્બનના પ્રવેશથી તેની રચના અને ગુણધર્મોમાં મૂળભૂત ફેરફારો થાય છે.
કાર્બન સામગ્રી અને થર્મલ ઇતિહાસના આધારે, ખૂબ જ અલગ ગુણધર્મો ધરાવતી રચનાઓ મેળવવાનું શક્ય છે - નરમ અને પ્લાસ્ટિક ફેરીટિક રચનાઓથી લઈને ખૂબ જ સખત માર્ટેન્સિટિક રચનાઓ સુધી.
તેથી, લોખંડ માત્ર સ્ટીલનો મુખ્ય માત્રાત્મક ઘટક નથી. એક મેટ્રિક્સ જેમાં તબક્કામાં ફેરફાર થાય છે જે સામગ્રીના ગુણધર્મો નક્કી કરે છે.

લોખંડ અને સ્ટીલના ગુણધર્મો પર કાર્બનની અસર

waters_ world- class. kgm શાસ્ત્રીય સ્ટીલ્સની રચના અને ગુણધર્મો નક્કી કરતું મૂળભૂત તત્વ છે.
તેની સામગ્રીમાં વધારા સાથે - સમાન માળખાકીય સ્થિતિઓની તુલના કરતી વખતે - તેમાં વધારો શક્ય છે:

• કઠિનતા,
• સહનશક્તિ,
• કઠિનતા અને માર્ટેન્સિટિક રચનાઓ મેળવવાની ક્ષમતા.

તે જ સમયે, કાર્બનનું પ્રમાણ વધુ હોવાથી નીચેનામાં ઘટાડો થઈ શકે છે:

• પ્લાસ્ટિસિટી,
• નમ્રતા,
• અસર શક્તિ,
• વેલ્ડેબિલિટી.

જોકે, કાર્બનના પ્રભાવને માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર, એલોયિંગ ઉમેરણો અને લાગુ ગરમીની સારવારથી અલગ કરીને ધ્યાનમાં લઈ શકાય નહીં.

એલોય સ્ટીલ્સના મેટ્રિક્સ તરીકે આયર્ન

લોખંડના મેટ્રિક્સમાં યોગ્ય રીતે પસંદ કરેલા એલોયિંગ તત્વો દાખલ કરીને સ્ટીલના ગુણધર્મોમાં ફેરફાર કરી શકાય છે.
સૌથી મહત્વપૂર્ણમાં શામેલ છે:

• ક્રોમ સીઆર - કઠિનતા, ઘસારો પ્રતિકાર અને યોગ્ય સાંદ્રતામાં વધારો કરે છે કાટ પ્રતિકાર,
• નિકલ ની - ઓસ્ટેનાઇટને સ્થિર કરે છે અને નમ્રતા અને કાટ પ્રતિકાર સુધારી શકે છે,
• મેંગેનીઝ Mn - ઓસ્ટેનાઇટની કઠિનતા અને સ્થિરતાને અસર કરે છે,
• સિલિકોન Si - ડીઓક્સિડાઇઝર તરીકે કામ કરે છે અને શક્તિ વધારી શકે છે,
• મોલિબ્ડેનમ મો - કઠિનતા અને ટેમ્પરિંગ પ્રતિકાર સુધારે છે અને ઊંચા તાપમાને કાર્યરત સ્ટીલ્સમાં મહત્વપૂર્ણ છે,
• વેનેડિયમ V - ટકાઉ કાર્બાઇડ બનાવે છે અને અનાજ શુદ્ધિકરણને પ્રભાવિત કરે છે,
• ટંગસ્ટન ડબલ્યુ - સખત કાર્બાઇડ બનાવે છે અને ટેમ્પરિંગ સામે પ્રતિકાર વધારે છે,
• ટાઇટેનિયમ ટીઆઈ - ટકાઉ કાર્બાઇડ અને નાઇટ્રાઇડ બનાવે છે,
• નિઓબિયમ Nb - કાર્બાઇડ અને કાર્બોનિટ્રાઇડ બનાવે છે અને અનાજના વિકાસને મર્યાદિત કરી શકે છે,
• કોબાલ્ટ કંપની - કેટલાક ટૂલ અને હાઇ-સ્પીડ સ્ટીલ્સમાં, અન્ય વસ્તુઓની સાથે, વપરાય છે.

એલોયિંગ ઉમેરણોની અસરો ફક્ત એક જ ગુણધર્મ વધારવા અથવા ઘટાડવા કરતાં વધુ જટિલ છે. તત્વો તબક્કા પરિવર્તન તાપમાન, કઠિનતા, અનાજનું કદ, કાર્બાઇડ પ્રકાર અને સ્થિરતા, કાટ પ્રતિકાર અને ગરમીની સારવાર દરમિયાન સામગ્રીના વર્તનને પ્રભાવિત કરી શકે છે.

આયર્ન અને ફેરીટિક, ઓસ્ટેનિટિક અને માર્ટેન્સિટિક સ્ટીલ્સ

સ્ટીલમાં જોવા મળતી ઘણી રચનાઓના નામકરણ માટે પણ લોખંડના એલોટ્રોપિક સ્વરૂપો આધારભૂત છે.
ફેરીટિક સ્ટીલ્સ BCC માળખા સાથે ફેરીટિક મેટ્રિક્સ ધરાવે છે. એક ઉદાહરણ છે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ H17 / X6Cr17 / 1.4016 / AISI 430.
ઓસ્ટેનિટિક સ્ટીલ્સ FCC રચના સાથે ઓસ્ટેનિટિક મેટ્રિક્સ ધરાવે છે, જે મુખ્યત્વે યોગ્ય રાસાયણિક રચના દ્વારા સ્થિર થાય છે. એક ઉત્તમ ઉદાહરણ છે 0H18N9 / 1.4301 / AISI 304.
માર્ટેન્સિટિક સ્ટીલ્સ ઓસ્ટેનાઇટના યોગ્ય ઠંડકના પરિણામે માર્ટેન્સિટીક માળખું મેળવી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે ૧.૪૩૧૩ / X૩CrNiMo૧૩-૪.
મિશ્ર માળખાવાળા સ્ટીલ્સ પણ છે, દા.ત. ફેરીટિક-ઓસ્ટેનિટિક ડુપ્લેક્સ સ્ટીલ્સ np 1.4460, 1.4462, 1.4501, 1.4410

લોખંડ અને સ્ટીલ ગરમીની સારવાર

α-લોખંડની રચનાનું γ-લોખંડમાં રૂપાંતર અને તેનાથી વિપરીત ઘણી પ્રક્રિયાઓનો આધાર છે. સ્ટીલની ગરમીની સારવાર.
જ્યારે યોગ્ય રીતે પસંદ કરેલા સ્ટીલને ઓસ્ટેનિટિક રેન્જમાં ગરમ ​​કરવામાં આવે છે, ઓસ્ટેનિટાઇઝેશનકાર્બન અને કેટલાક મિશ્ર તત્વો ઓસ્ટેનાઇટમાં દ્રાવણમાં પ્રવેશી શકે છે.
આગળની અસર ઠંડક પદ્ધતિ પર આધાર રાખે છે.
ધીમી ઠંડક પ્રસરણીય પરિવર્તનો થાય છે અને સંતુલનની નજીકની રચનાઓ રચાય છે. જોકે, ઝડપી ઠંડક પ્રસરણીય પરિવર્તનોને અટકાવી શકે છે અને માર્ટેન્સાઇટની રચના તરફ દોરી શકે છે.
સખ્તાઇ, સામાન્યીકરણ અને અસંખ્ય પ્રકારના એનિલિંગની પ્રક્રિયાઓ આ સિદ્ધાંત પર આધારિત છે.
સખ્તાઇ પછી, તેનો ઉપયોગ કરવો ખૂબ જ સામાન્ય છે ટેમ્પરિંગ સ્ટીલ, કઠણ માળખાના તાણ અને બરડપણું ઘટાડવા અને કઠિનતા, શક્તિ અને નમ્રતાનું જરૂરી સંયોજન મેળવવા માટે પરવાનગી આપે છે.

લોખંડ અને સ્ટીલના યાંત્રિક ગુણધર્મો

સ્ટીલના યાંત્રિક ગુણધર્મો ફક્ત લોખંડની હાજરીને કારણે નથી. તે નીચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનું પરિણામ છે:

• રાસાયણિક રચના,
• કાર્બનનું પ્રમાણ,
• મિશ્ર તત્વોનો પ્રકાર અને જથ્થો,
• અનાજનું કદ,
• સૂક્ષ્મ રચનાઓ,
• ગરમીની સારવાર,
• થર્મોકેમિકલ સારવાર,
• પ્લાસ્ટિક પ્રોસેસિંગ,
• આંતરિક તાણની સ્થિતિ.

માઇક્રોસ્ટ્રક્ચરમાં ફેરફાર કરવાની આ ક્ષમતાનો અર્થ એ છે કે લોખંડ આધારિત સામગ્રીમાં ઊંડાણપૂર્વક દોરવા માટે બનાવાયેલ નરમ અને ખૂબ જ નરમ સ્ટીલથી લઈને ઉચ્ચ-શક્તિવાળા માળખાકીય સ્ટીલ્સ, સ્પ્રિંગ સ્ટીલ્સ, બેરિંગ સ્ટીલ્સ, ટૂલ સ્ટીલ્સ, સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ, ગરમી-પ્રતિરોધક સ્ટીલ્સ અને ભારે પરિસ્થિતિઓમાં ઉપયોગ માટે બનાવાયેલ સ્ટીલ્સનો સમાવેશ થઈ શકે છે.

થર્મોકેમિકલ સારવાર પ્રક્રિયાઓમાં આયર્ન

આયર્ન મેટ્રિક્સ થર્મોકેમિકલ ટ્રીટમેન્ટ દરમિયાન સપાટીના સ્તરમાં ઇરાદાપૂર્વક દાખલ કરાયેલા તત્વોના પ્રસારને પણ સક્ષમ બનાવે છે.
પ્રક્રિયાના આધારે, સપાટીના સ્તરને અન્ય પદાર્થો સાથે સમૃદ્ધ બનાવી શકાય છે:

• કોલસો - જ્યારે કાર્બ્યુરાઇઝેશન,
• નાઇટ્રોજન - જ્યારે નાઈટ્રાઈડિંગ,
• કાર્બન અને નાઇટ્રોજન - દરમિયાન કાર્બોનિટ્રાઇડિંગ અને નાઇટ્રોકાર્બ્યુરાઇઝેશન.

આ પ્રક્રિયાઓ લોખંડના સ્ફટિક જાળીમાં તત્વ પરમાણુઓના પ્રસારની ક્ષમતાનો લાભ લે છે અને તત્વના મુખ્ય ભાગ કરતાં અલગ ગુણધર્મો ધરાવતા સપાટી સ્તરોના ઉત્પાદનને મંજૂરી આપે છે.

આધુનિક સ્ટીલમાં લોખંડનું મહત્વ

એલ્યુમિનિયમ, ટાઇટેનિયમ, નિકલ એલોય, કમ્પોઝિટ અને અન્ય ઇજનેરી સામગ્રીના વિકાસ છતાં, લોખંડ ધાતુ માળખાકીય સામગ્રીના સૌથી મહત્વપૂર્ણ જૂથનો આધાર રહે છે.
આ એક અનોખા સંયોજનને કારણે છે:

• કાચા માલની ઉપલબ્ધતા,
• પ્રમાણમાં ઓછો ઉત્પાદન ખર્ચ,
• યાંત્રિક ગુણધર્મોની ખૂબ જ વિશાળ શ્રેણી,
• રાસાયણિક રચનામાં ફેરફાર કરવાની શક્યતાઓ,
• તબક્કાવાર ફેરફારોમાંથી પસાર થવાની ક્ષમતા,
• વિવિધ ગરમી સારવાર પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતાઓ,
• પ્લાસ્ટિક અને યાંત્રિક પ્રક્રિયા માટે સંવેદનશીલતા,
• રિસાયક્લિંગ શક્યતાઓ.

તેથી, લોખંડ માત્ર સ્ટીલનો મુખ્ય ઘટક નથી, પરંતુ સૌથી ઉપર, તે મેટ્રિક્સ છે જે તેના સૂક્ષ્મ માળખા અને કાર્યાત્મક ગુણધર્મોને આકાર આપવા સક્ષમ બનાવે છે.

આયર્ન ફે - ધાતુશાસ્ત્ર અને સ્ટીલમાં મહત્વ

ધાતુશાસ્ત્રમાં લોખંડનું મહત્વ મુખ્યત્વે તેના કારણે છે ફાળવણીBCC નેટવર્ક સાથે α-આયર્ન, FCC નેટવર્ક સાથે γ-આયર્ન અને ઉચ્ચ-તાપમાન δ-આયર્ન વચ્ચેના પરિવર્તનો સ્ટીલ ઉત્પાદન અને પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉપયોગમાં લેવાતા સંખ્યાબંધ માળખાકીય પરિવર્તનોને સક્ષમ કરે છે.
ખાસ મહત્વ એ છે કે γ-આયર્નની ઘણી મોટી માત્રામાં ઓગળવાની ક્ષમતા કોલસો α લોખંડ કરતાં. આનાથી ઓસ્ટેનાઇટનું ઉત્પાદન શક્ય બને છે અને પછી - યોગ્ય રીતે પસંદ કરેલ ઠંડક દ્વારા - વિવિધ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર્સ અને યાંત્રિક ગુણધર્મો મેળવવાનું શક્ય બને છે.
કાર્બન અને મિશ્ર તત્વો જેવા કે ક્રોમ, નિકલ, મંગન, મોલિબ્ડેનમ, વેનેડિયમ, વરુ, ટાઇટેનિયમ અથવા નિયોબ, લોખંડ એવા ગુણધર્મો ધરાવતી સામગ્રીનો એક વિશાળ પરિવાર બનાવે છે જે ખૂબ જ અલગ તકનીકી એપ્લિકેશનો માટે અનુકૂળ થઈ શકે છે.
તેથી, આયર્ન-કાર્બન સિસ્ટમ આધુનિક ધાતુશાસ્ત્રના પાયામાંની એક છે, અને આયર્ન તબક્કાના પરિવર્તનનું જ્ઞાન સ્ટીલના સખ્તાઇ, એનેલીંગ, નોર્મલાઇઝેશન, ટેમ્પરિંગ અને થર્મોકેમિકલ ટ્રીટમેન્ટની પ્રક્રિયાઓને સમજવા માટેનો આધાર છે.

આયર્ન ફે - સૌથી મહત્વપૂર્ણ માહિતી