सुपरमैन "स्टील का आदमी" हो सकता है, लेकिन एक समझदार वैज्ञानिक पूछ सकता है: किस प्रकार का?
जबकि स्टील पृथ्वी पर सबसे मजबूत और सबसे महत्वपूर्ण सामग्रियों में से एक है, जिसमें सामान्य से उपयोग होता है गगनचुंबी इमारतों और ऑटोमोबाइल के गोले में गर्डर्स को पेपरक्लिप जैसी घरेलू वस्तुएं, सभी स्टील नहीं हैं बराबरी का। सबसे आम में से दो इस्पात मिश्र धातु, ४१४० और ४१५० स्टील, ताकत के साथ-साथ उन स्थितियों में भिन्न हैं जिनके तहत वे प्रयोग करने योग्य हैं।
4140 और 4150 स्टील क्या हैं?
स्टील एक मिश्र धातु है, या एक से अधिक तत्वों का मिश्रण है। यह मुख्य रूप से लोहा है, जिसमें लगभग 1 प्रतिशत कार्बन और कभी-कभी अन्य सामग्री की थोड़ी मात्रा होती है।
4140 और 4150 स्टील स्टील के दो अतिरिक्त मजबूत और कठोर मिश्र धातु हैं। कार्बन के अलावा, उनमें से प्रत्येक में 0.80 से 1.10 प्रतिशत क्रोमियम और 0.15 से 0.25 प्रतिशत मोलिब्डेनम होता है।
4140 बनाम 4150 स्टील
सोसाइटी ऑफ़ ऑटोमोटिव इंजीनियर्स, या SAE, और अमेरिकन आयरन एंड स्टील इंस्टीट्यूट, या AISI, a. का उपयोग करते हैं चार अंकों की प्रणाली स्टील की रासायनिक संरचना को नामित करने के लिए। स्टील मिश्र धातुओं के लिए, पहले दो अंक मौजूद प्रमुख मिश्र धातु तत्वों को इंगित करते हैं, और अंतिम दो अंक कार्बन सामग्री को प्रतिशत के सौवें हिस्से में देते हैं। इसका मतलब है कि 4140 और 4150 स्टील्स में समान मिश्र धातु तत्व, क्रोमियम और मोलिब्डेनम होते हैं, लेकिन 4150 स्टील में अधिक कार्बन होता है।
उनके गुणों के संदर्भ में, 4140 और 4150 स्टील के बीच के अंतर में शामिल हैं:
- तन्यता ताकत, जो खींचने से अधिकतम तनाव का वर्णन करता है कि एक सामग्री टूटने से पहले सामना कर सकती है। एक 4150 सामग्री में 4140 सामग्री की तुलना में अधिक तन्यता ताकत होती है।
- लचीलापन और व्यावहारिकता, जो यह बताता है कि स्टील्स को कितनी आसानी से उपयोग करना है। जबकि ४१४० और ४१५० स्टील दोनों को आसानी से वेल्ड किया जा सकता है, ४१४० सामग्री अपनी लचीलापन, या झुकने की क्षमता और इस तथ्य के लिए अधिक जानी जाती है कि इसका उपयोग ठंडे काम की परिस्थितियों में किया जा सकता है। दूसरी ओर, 4150 सामग्री का उपयोग करने से पहले गर्मी का इलाज किया जाना चाहिए।
D2 बनाम 4140 स्टील
औजारों में पाया जाने वाला एक अन्य सामान्य लौह मिश्र धातु D2 के रूप में जाना जाता है। यह ८६ प्रतिशत ४१४० स्टील के समान है, लेकिन विशेष रूप से इसमें कार्बन और क्रोमियम का प्रतिशत अधिक होता है। D2 स्टील में स्टील टूल्स के बीच उच्चतम लचीलापन हो सकता है।
इस्पात मिश्र धातुओं का ताप उपचार
निर्माता विभिन्न स्टील्स के भौतिक गुणों को सेट कर सकते हैं, जिसमें डी 2, 1440 और 1450 स्टील्स शामिल हैं, जिसे एक प्रक्रिया के रूप में जाना जाता है उष्मा उपचार. कार्बन मिश्र धातु इस्पात पर गर्मी कैसे लागू होती है, इसे सावधानीपूर्वक नियंत्रित करने से स्टील के अंदर आणविक व्यवस्था बदल जाती है, जिससे इसके भिन्न गुण हो जाते हैं।
उदाहरण के लिए, स्टील मिश्र जो हैं annealed एक भट्टी में उच्च तापमान पर लाया जाता है, फिर धीरे-धीरे ठंडा होने दिया जाता है। इस विकल्प के परिणामस्वरूप स्टील में अधिक लचीलापन और कम भंगुरता होती है, जिसका अर्थ है कि यह आंतरिक तनाव से उतनी आसानी से नहीं टूटेगा जितना कि एक अन्य विकल्प।
इस दौरान टेम्परिंग एक गर्मी उपचार है जो कम तापमान पर होता है और सामग्री की कठोरता और लचीलापन को बढ़ाता है, हालांकि यह कुछ हद तक इसकी ताकत भी कम कर देता है। जितना अधिक लचीलापन प्राप्त होता है, उतनी ही अधिक ताकत खो जाती है, लेकिन आमतौर पर स्टील के उपयोग के मामले को बदलने के लिए इतना अधिक नहीं होता है। एल्युमीनियम सहित अन्य सामग्रियों को उसी तरह से तड़का लगाया जाता है।
अन्य इस्पात मिश्र
कार्बन, क्रोमियम और मोलिब्डेनम के अलावा, कई अन्य तत्वों का उपयोग आमतौर पर विशिष्ट गुणों के साथ स्टील मिश्र धातु बनाने के लिए किया जाता है। इनमें कोबाल्ट, मैंगनीज, टंगस्टन और वैनेडियम शामिल हैं।
१४४० और १४५० स्टील के अलावा, सबसे आम मिश्र धातुएं ४३४० (निकल-क्रोमियम-मोलिब्डेनम स्टील), ६१५० (क्रोमियम-वैनेडियम स्टील) और ८६२० (एचएसएलए स्टील) हैं।
HSLA का मतलब "उच्च शक्ति कम मिश्र धातु,"जिसका अर्थ है कि स्टील विशिष्ट को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया गया है यांत्रिक के बजाय आवश्यकताओं रासायनिक रचनाएँ। इसलिए, किसी दिए गए प्रकार के HSLA स्टील मिश्र धातु में वास्तव में अलग-अलग मात्रा में तत्व हो सकते हैं। प्रतिशत के अवरोही क्रम में, 8620 स्टील से बना है: लोहा, कार्बन, सिलिकॉन, मोलिब्डेनम, मैंगनीज, निकल, क्रोमियम, सल्फर और फास्फोरस।