സ്റ്റീൽ പ്ലേറ്റിന്റെ ഗുണങ്ങളിൽ രാസ മൂലകങ്ങളുടെ പ്രഭാവം
2.11% ൽ താഴെ കാർബൺ ഉള്ളടക്കമുള്ള ഇരുമ്പ്-കാർബൺ അലോയ് സ്റ്റീൽ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. ഇരുമ്പ് (Fe), കാർബൺ (C) തുടങ്ങിയ രാസ ഘടകങ്ങൾക്ക് പുറമേ, സ്റ്റീലിൽ ചെറിയ അളവിൽ സിലിക്കൺ (Si), മാംഗനീസ് (Mn), ഫോസ്ഫറസ് (P), സൾഫർ (S), ഓക്സിജൻ (O), നൈട്രജൻ (N), നിയോബിയം (Nb), ടൈറ്റാനിയം (Ti) എന്നിവയും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഉരുക്കിന്റെ ഗുണങ്ങളിൽ സാധാരണ രാസ മൂലകങ്ങളുടെ സ്വാധീനം ഇപ്രകാരമാണ്:
1. കാർബൺ (C): സ്റ്റീലിലെ കാർബൺ അളവ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച്, വിളവ് ശക്തിയും ടെൻസൈൽ ശക്തിയും വർദ്ധിക്കുന്നു, പക്ഷേ പ്ലാസ്റ്റിറ്റിയും ആഘാത ശക്തിയും കുറയുന്നു; എന്നിരുന്നാലും, കാർബൺ അളവ് 0.23% കവിയുമ്പോൾ, സ്റ്റീലിന്റെ വെൽഡിംഗ് ശേഷി വഷളാകുന്നു. അതിനാൽ, വെൽഡിങ്ങിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ലോ അലോയ് സ്ട്രക്ചറൽ സ്റ്റീലിന്റെ കാർബൺ അളവ് സാധാരണയായി 0.20% കവിയരുത്. കാർബൺ അളവ് വർദ്ധിക്കുന്നത് സ്റ്റീലിന്റെ അന്തരീക്ഷ നാശന പ്രതിരോധവും കുറയ്ക്കും, കൂടാതെ ഉയർന്ന കാർബൺ സ്റ്റീൽ തുറന്ന വായുവിൽ എളുപ്പത്തിൽ തുരുമ്പെടുക്കും. കൂടാതെ, കാർബൺ സ്റ്റീലിന്റെ തണുത്ത പൊട്ടലും വാർദ്ധക്യ സംവേദനക്ഷമതയും വർദ്ധിപ്പിക്കും.
2. സിലിക്കൺ (Si): ഉരുക്ക് നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയിൽ സിലിക്കൺ ഒരു ശക്തമായ ഡീഓക്സിഡൈസറാണ്, കൂടാതെ കിൽഡ് സ്റ്റീലിൽ സിലിക്കണിന്റെ അളവ് സാധാരണയായി 0.12%-0.37% ആണ്. സ്റ്റീലിലെ സിലിക്കണിന്റെ അളവ് 0.50% കവിയുന്നുവെങ്കിൽ, സിലിക്കണിനെ അലോയിംഗ് എലമെന്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സിലിക്കണിന് സ്റ്റീലിന്റെ ഇലാസ്റ്റിക് പരിധി, വിളവ് ശക്തി, ടെൻസൈൽ ശക്തി എന്നിവ ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഇത് സ്പ്രിംഗ് സ്റ്റീലായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. ക്വഞ്ച്ഡ് ആൻഡ് ടെമ്പർഡ് സ്ട്രക്ചറൽ സ്റ്റീലിൽ 1.0-1.2% സിലിക്കൺ ചേർക്കുന്നത് ശക്തി 15-20% വർദ്ധിപ്പിക്കും. സിലിക്കൺ, മോളിബ്ഡിനം, ടങ്സ്റ്റൺ, ക്രോമിയം എന്നിവയുമായി സംയോജിപ്പിച്ച്, ഇത് നാശന പ്രതിരോധവും ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധവും മെച്ചപ്പെടുത്തും, കൂടാതെ ചൂട്-പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള സ്റ്റീൽ നിർമ്മിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം. വളരെ ഉയർന്ന കാന്തിക പ്രവേശനക്ഷമതയുള്ള 1.0-4.0% സിലിക്കൺ അടങ്ങിയ കുറഞ്ഞ കാർബൺ സ്റ്റീൽ, ഇലക്ട്രിക്കൽ വ്യവസായത്തിൽ ഇലക്ട്രിക്കൽ സ്റ്റീലായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. സിലിക്കൺ ഉള്ളടക്കത്തിന്റെ വർദ്ധനവ് സ്റ്റീലിന്റെ വെൽഡിംഗ് കഴിവ് കുറയ്ക്കും.
3. മാംഗനീസ് (Mn): മാംഗനീസ് ഒരു നല്ല ഡീഓക്സിഡൈസറും ഡീസൾഫ്യൂറൈസറുമാണ്. സാധാരണയായി, സ്റ്റീലിൽ 0.30-0.50% മാംഗനീസ് അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. കാർബൺ സ്റ്റീലിൽ 0.70% ൽ കൂടുതൽ മാംഗനീസ് ചേർക്കുമ്പോൾ, അതിനെ "മാംഗനീസ് സ്റ്റീൽ" എന്ന് വിളിക്കുന്നു. സാധാരണ സ്റ്റീലുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഇതിന് ആവശ്യത്തിന് കാഠിന്യം മാത്രമല്ല, ഉയർന്ന ശക്തിയും കാഠിന്യവുമുണ്ട്, ഇത് സ്റ്റീലിന്റെ കാഠിന്യവും ചൂടുള്ള പ്രവർത്തനക്ഷമതയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. 11-14% മാംഗനീസ് അടങ്ങിയ സ്റ്റീലിന് വളരെ ഉയർന്ന വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധമുണ്ട്, കൂടാതെ ഇത് പലപ്പോഴും എക്സ്കവേറ്റർ ബക്കറ്റ്, ബോൾ മിൽ ലൈനർ മുതലായവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. മാംഗനീസ് ഉള്ളടക്കം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, സ്റ്റീലിന്റെ നാശന പ്രതിരോധം ദുർബലമാവുകയും വെൽഡിംഗ് പ്രകടനം കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു.
4. ഫോസ്ഫറസ് (P): പൊതുവായി പറഞ്ഞാൽ, ഫോസ്ഫറസ് ഉരുക്കിലെ ഒരു ദോഷകരമായ മൂലകമാണ്, ഇത് ഉരുക്കിന്റെ ശക്തി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു, പക്ഷേ ഉരുക്കിന്റെ പ്ലാസ്റ്റിസിറ്റിയും കാഠിന്യവും കുറയ്ക്കുന്നു, ഉരുക്കിന്റെ തണുത്ത പൊട്ടൽ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, വെൽഡിംഗ് പ്രകടനവും തണുത്ത വളയുന്ന പ്രകടനവും വഷളാക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഉരുക്കിലെ ഫോസ്ഫറസ് ഉള്ളടക്കം 0.045% ൽ കുറവായിരിക്കണമെന്നും ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഉരുക്കിന്റെ ആവശ്യകത കുറവായിരിക്കണമെന്നും സാധാരണയായി ആവശ്യമാണ്.
5. സൾഫർ (S): സാധാരണ സാഹചര്യങ്ങളിൽ സൾഫർ ഒരു ദോഷകരമായ മൂലകമാണ്. ഉരുക്ക് ചൂടുള്ള പൊട്ടുന്നതാക്കുക, ഉരുക്കിന്റെ ഡക്റ്റിലിറ്റിയും കാഠിന്യവും കുറയ്ക്കുക, ഫോർജിംഗ്, റോളിംഗ് സമയത്ത് വിള്ളലുകൾ ഉണ്ടാക്കുക. സൾഫർ വെൽഡിംഗ് പ്രകടനത്തിനും ഹാനികരമാണ്, കൂടാതെ നാശന പ്രതിരോധം കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിനാൽ, സൾഫറിന്റെ അളവ് സാധാരണയായി 0.055% ൽ താഴെയാണ്, ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഉരുക്കിന്റെ അളവ് 0.040% ൽ താഴെയാണ്. സ്റ്റീലിൽ 0.08-0.20% സൾഫർ ചേർക്കുന്നത് യന്ത്രവൽക്കരണം മെച്ചപ്പെടുത്തും, ഇതിനെ സാധാരണയായി ഫ്രീ-കട്ടിംഗ് സ്റ്റീൽ എന്ന് വിളിക്കുന്നു.
6. അലുമിനിയം (Al): സ്റ്റീലിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ഡീഓക്സിഡൈസറാണ് അലുമിനിയം. സ്റ്റീലിൽ ചെറിയ അളവിൽ അലുമിനിയം ചേർക്കുന്നത് ധാന്യത്തിന്റെ വലുപ്പം പരിഷ്കരിക്കാനും ആഘാത കാഠിന്യം മെച്ചപ്പെടുത്താനും സഹായിക്കും; അലുമിനിയത്തിനും ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധവും നാശന പ്രതിരോധവുമുണ്ട്. ക്രോമിയവും സിലിക്കണും ഉള്ള അലുമിനിയത്തിന്റെ സംയോജനം സ്റ്റീലിന്റെ ഉയർന്ന-താപനിലയിലുള്ള പുറംതൊലി പ്രകടനത്തെയും ഉയർന്ന-താപനിലയിലുള്ള നാശന പ്രതിരോധത്തെയും ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്തും. അലുമിനിയത്തിന്റെ പോരായ്മ അത് സ്റ്റീലിന്റെ ചൂടുള്ള പ്രവർത്തന പ്രകടനം, വെൽഡിംഗ് പ്രകടനം, കട്ടിംഗ് പ്രകടനം എന്നിവയെ ബാധിക്കുന്നു എന്നതാണ്.
7. ഓക്സിജൻ (O), നൈട്രജൻ (N): ലോഹം ഉരുക്കുമ്പോൾ ചൂള വാതകത്തിൽ നിന്ന് പ്രവേശിക്കാൻ കഴിയുന്ന ദോഷകരമായ മൂലകങ്ങളാണ് ഓക്സിജനും നൈട്രജനും. ഓക്സിജന് ഉരുക്കിനെ ചൂടുള്ളതും പൊട്ടുന്നതുമായതാക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ അതിന്റെ പ്രഭാവം സൾഫറിനേക്കാൾ കഠിനവുമാണ്. നൈട്രജന് ഉരുക്കിന്റെ തണുത്ത പൊട്ടുന്ന സ്വഭാവത്തെ ഫോസ്ഫറസിന് സമാനമായി മാറ്റാൻ കഴിയും. നൈട്രജന്റെ വാർദ്ധക്യ പ്രഭാവം ഉരുക്കിന്റെ കാഠിന്യവും ശക്തിയും വർദ്ധിപ്പിക്കും, പക്ഷേ ഡക്റ്റിലിറ്റിയും കാഠിന്യവും കുറയ്ക്കും, പ്രത്യേകിച്ച് രൂപഭേദം സംഭവിക്കുന്ന വാർദ്ധക്യത്തിന്റെ കാര്യത്തിൽ.
8. നിയോബിയം (Nb), വനേഡിയം (V), ടൈറ്റാനിയം (Ti): നിയോബിയം, വനേഡിയം, ടൈറ്റാനിയം എന്നിവയെല്ലാം ധാന്യശുദ്ധീകരണ മൂലകങ്ങളാണ്. ഈ ഘടകങ്ങൾ ഉചിതമായി ചേർക്കുന്നത് ഉരുക്കിന്റെ ഘടന മെച്ചപ്പെടുത്താനും ധാന്യം പരിഷ്കരിക്കാനും ഉരുക്കിന്റെ ശക്തിയും കാഠിന്യവും ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്താനും സഹായിക്കും.