কার্বন ইস্পাত একটি আয়রন-কার্বন খাদ, যা ২.১ ওজন% পর্যন্ত কার্বন ধারণ করে। কার্বন ইস্পাতের জন্য, অন্যান্য খাদ উপাদানের কোন ন্যূনতম নির্দিষ্ট সামগ্রী নেই, তবে তারা প্রায়ই ম্যাঙ্গানিজ ধারণ করে।সর্বাধিক ম্যাঙ্গানিজ, সিলিকন এবং তামার পরিমাণ যথাক্রমে ১.৬৫ ওটি% এবং ০.৬ ওটি% এর কম হওয়া উচিত।
কার্বন ইস্পাতের প্রকার এবং তাদের বৈশিষ্ট্য
কার্বন ইস্পাত তার কার্বন সামগ্রী অনুযায়ী তিনটি বিভাগে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারেঃ কম কার্বন ইস্পাত (বা হালকা কার্বন ইস্পাত), মাঝারি কার্বন ইস্পাত এবং উচ্চ কার্বন ইস্পাত [1] তাদের কার্বন সামগ্রী,মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং বৈশিষ্ট্য নিম্নরূপ তুলনা:
নিম্ন কার্বন ইস্পাত
নিম্ন কার্বন ইস্পাত কার্বন ইস্পাতের সর্বাধিক ব্যবহৃত ফর্ম। এই ইস্পাতগুলির কার্বন সামগ্রী সাধারণত 0.25 wt.% এর চেয়ে কম থাকে।তারা তাপ চিকিত্সা দ্বারা কঠোর করা যাবে না (মার্টেনসাইট গঠনের জন্য) তাই এটি সাধারণত ঠান্ডা কাজ দ্বারা অর্জন করা হয়.
কার্বন ইস্পাত সাধারণত তুলনামূলকভাবে নরম এবং কম শক্তি থাকে। তবে, তাদের উচ্চ নমনীয়তা রয়েছে, যা মেশিনিং, ওয়েল্ডিং এবং কম খরচে তাদের দুর্দান্ত করে তোলে।
উচ্চ-শক্তি, কম-অ্যালগ্রিড স্টিলগুলি (এইচএসএলএ) প্রায়শই কম-কার্বন স্টিল হিসাবে শ্রেণিবদ্ধ করা হয়, তবে এতে অন্যান্য উপাদান যেমন কুপার, নিকেল, ভ্যানাডিয়াম এবং মলিবডেনম রয়েছে।এর মধ্যে রয়েছে ১০ ওয়াট পর্যন্ত.% ইস্পাতের ধারণার. উচ্চ-শক্তি, কম-অ্যালগ স্টিল, নাম অনুসারে, উচ্চতর শক্তি আছে, যা তাপ চিকিত্সার মাধ্যমে অর্জন করা হয়। তারা এছাড়াও ductility বজায় রাখে,তাদের সহজেই গঠনযোগ্য এবং মেশিনযোগ্য করে তোলেএইচএসএলএ সাধারণ নিম্ন কার্বন ইস্পাতের তুলনায় জারা প্রতিরোধী।
মাঝারি কার্বন ইস্পাত
মাঝারি-কার্বন ইস্পাতের কার্বন সামগ্রী ০.২৫ ০.৬০ ওটি% এবং ম্যাঙ্গানিজ সামগ্রী ০.৬০ ০.৬৫ ওটি%।এই ইস্পাতের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি autenitising সহ তাপ চিকিত্সার মাধ্যমে উন্নত হয় যার পরে quenching এবং tempering হয়, তাদের একটি martensitic মাইক্রোস্ট্রাকচার দান।
তাপ চিকিত্সা শুধুমাত্র খুব পাতলা বিভাগে করা যেতে পারে, তবে অতিরিক্ত খাদ উপাদান, যেমন ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম এবং নিকেল,স্টিলের তাপ চিকিত্সা করার ক্ষমতা উন্নত করার জন্য যোগ করা যেতে পারে এবং, তাই, শক্ত।
হার্ডড মাঝারি কার্বন ইস্পাত কম কার্বন ইস্পাতের তুলনায় বৃহত্তর শক্তি আছে, যাইহোক, এই ductility এবং toughness খরচে আসে।
উচ্চ কার্বন ইস্পাত
উচ্চ-কার্বন স্টিলের কার্বন সামগ্রী 0.60 ∼ 1.25 ওটি% এবং ম্যাঙ্গানিজ সামগ্রী 0.30 ∼ 0.90 ওটি%। এটি কার্বন স্টিলগুলির মধ্যে সর্বোচ্চ কঠোরতা এবং অনমনীয়তা এবং সর্বনিম্ন নমনীয়তা রয়েছে।উচ্চ-কার্বন ইস্পাতগুলি খুব পরিধান-প্রতিরোধী কারণ তারা প্রায়শই কঠোর এবং কঠোর হয়.
টুল স্টিল এবং ডাই স্টিল হ'ল উচ্চ কার্বনযুক্ত স্টিলের প্রকার, যার মধ্যে ক্রোমিয়াম, ভ্যানাডিয়াম, মলিবডেনাম এবং টংস্টেন সহ অতিরিক্ত খাদ উপাদান রয়েছে।এই উপাদানগুলির যোগদানের ফলে খুব কঠিন পরিধান প্রতিরোধী ইস্পাত তৈরি হয়, যা টংস্টেন কার্বাইডের মত কার্বাইড যৌগের গঠন থেকে উদ্ভূত।
কার্বন ইস্পাত পুনর্ব্যবহারযোগ্য ইস্পাত, ভার্জিন ইস্পাত বা উভয়ের সমন্বয় থেকে উত্পাদিত হতে পারে।
ভার্জিন ইস্পাত প্রায় 1650 °C এ একটি উচ্চ চুল্লিতে লোহা খনি, কক্স (বায়ু অনুপস্থিতিতে কয়লা গরম করে উত্পাদিত) এবং কলম একত্রিত করে তৈরি করা হয়।লোহার খনি থেকে বের করা গলিত লোহা জ্বলন্ত কক্স থেকে কার্বন দিয়ে সমৃদ্ধ হয়অবশিষ্ট অশুদ্ধ পদার্থগুলি কলমের সাথে মিলিত হয়ে স্ল্যাগ গঠন করে, যা গলিত ধাতুর উপরে ভাসমান যেখানে এটি নিষ্কাশন করা যেতে পারে।
ফলস্বরূপ গলিত ইস্পাত প্রায় 4 ওজন% কার্বন ধারণ করে। এই কার্বন সামগ্রীটি তারপরে ডিকার্বুরাইজেশন নামে একটি প্রক্রিয়াতে পছন্দসই পরিমাণে হ্রাস করা হয়।এটি গলিত মাধ্যমে অক্সিজেন পাস দ্বারা অর্জন করা হয়, যা ইস্পাতের কার্বনকে অক্সিডাইজ করে, কার্বন মনোক্সাইড এবং কার্বন ডাই অক্সাইড তৈরি করে।
উদাহরণ এবং প্রয়োগ
কম কার্বন ইস্পাত প্রায়শই অটোমোবাইলের দেহের উপাদান, কাঠামোগত আকার (আই-বিম, চ্যানেল এবং কোণ লোহা), পাইপ, নির্মাণ এবং ব্রিজ উপাদান এবং খাদ্য ক্যানগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
তাদের উচ্চ শক্তি, পরিধানের প্রতিরোধের এবং দৃness়তার কারণে, মাঝারি কার্বন ইস্পাতগুলি প্রায়শই রেলপথ, ট্রেনের চাকাগুলি, ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্ট,এবং গিয়ার এবং মেশিনের যন্ত্রাংশ যার জন্য এই বৈশিষ্ট্যগুলির সংমিশ্রণ প্রয়োজন.
তাদের উচ্চ পরিধান-প্রতিরোধ এবং কঠোরতার কারণে, উচ্চ-কার্বন ইস্পাতগুলি কাটিয়া সরঞ্জাম, স্প্রিংস উচ্চ-শক্তির তার এবং মারাতে ব্যবহৃত হয়।
বিভিন্ন কার্বন ইস্পাতের উদাহরণ, বৈশিষ্ট্য এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলি নিম্নলিখিত টেবিলে তুলনা করা হয়েছে।
