क्या "गैर-लौह स्टील्स" मौजूद है?

8

कई स्टील मिश्र धातुएं हैं, जिनमें ज्यादातर लोहा, कार्बन और कुछ अन्य धातुएं हैं। सामान्यतया, हम उनके बारे में सोच सकते हैं जैसे कि वे कुछ प्रकार के स्टील थे।

मेरा सवाल है: क्या "अलौह स्टील्स" मौजूद हैं? मैं शुद्ध, गैर-लौह धातुओं के बारे में सोच रहा हूं, जिसमें थोड़ा कार्बन होता है, जैसे कि इसे स्टील में बदलने के लिए लोहे में जोड़ा जाता है। या किसी अन्य तरीके से पूछा, क्या लोहे के अलावा अन्य धातुएं भी हैं जो स्टील जैसी मिश्र धातु बनाने के लिए कार्बन के साथ डोप की जाती हैं?

सामान्य तौर पर, कार्बन का जोड़ इन धातुओं के गुणों को कैसे प्रभावित करता है?

steel alloys metals

— पीटर - मोनिका को बहाल करें
स्रोत

टाइटेनियम मिश्र धातुओं के बारे में क्या? क्या वे एक अलौह इस्पात के रूप में अर्हता प्राप्त करेंगे? या नहीं, क्योंकि मुझे नहीं लगता कि Ti मिश्र को कार्बन के अतिरिक्त की आवश्यकता होती है?

1

एक टाइटेनियम मिश्र धातु सिर्फ एक टाइटेनियम मिश्र धातु है। स्टील एक मिश्र धातु या लोहा और कार्बन है। स्टील के अन्य रूपों में लोहा और कार्बन मिश्रण में अन्य तत्व शामिल हैं। ऑक्सफोर्ड इंग्लिश डिक्शनरी से: oxfordd शब्दकोशों.com

— फ्रेड

1

सादे लौह-कार्बन मिश्र धातुओं के वजन के अनुसार स्टील की कार्बन सामग्री 0.002% और 2.1% के बीच होती है ... बहुत कम कार्बन सामग्री (शुद्ध) लोहा काफी नरम, नमनीय और कमजोर होता है। स्टील की तुलना में कार्बन की मात्रा अधिक होने से मिश्र धातु आमतौर पर पिग आयरन कहलाती है जो भंगुर होती है और निंदनीय नहीं होती है।

— फ्रेड

@ GlenH7 यह प्रश्न है: कार्बन + धातु - लोहा।

— पीटर - मोनिका

यह प्रश्न यह पूछने जैसा है कि क्या बेकन के बिना बीएलटी सैंडविच हैं।

— ओलिन लेथ्रोप

6

आयरन और कार्बन का परस्पर संपर्क होता है जो उन्हें अधिकांश इंजीनियरिंग मिश्र धातुओं से अलग बनाता है। यह C और Fe परमाणुओं के सापेक्ष आकार और उनके रसायन विज्ञान दोनों के साथ करना है।

कार्बन परमाणु अपने आप को लोहे के क्रिस्टल जाली में सम्मिलित करने के लिए सही आकार हैं, यह जाली को काफी प्रभावित करता है कि यह शुद्ध लोहे की तुलना में कुछ कठिन और मजबूत है। हालांकि वास्तव में महत्वपूर्ण हिस्सा यह है कि कार्बन की उपस्थिति से स्टील को गर्मी का इलाज करने की अनुमति मिलती है। यहां इसे एक महत्वपूर्ण तापमान से ऊपर गर्म किया जाता है, जिस पर क्रिस्टल संरचना बदल जाती है और यदि इसे तेजी से ठंडा किया जाता है तो कार्बन सामग्री इसे कमरे के तापमान पर 'सामान्य' संरचना में लौटने से रोकती है और इसके बजाय एक बहु-चरण संरचना बनाती है जो अत्यधिक बल देती है लेकिन रासायनिक रूप से स्थिर और जैसा कि उच्च तन्यता ताकत के साथ बहुत कठिन है। नियंत्रित रूप से इस परिवर्तन को आंशिक रूप से उलटने के लिए इसे नियंत्रित किया जा सकता है और इसे नियंत्रणीय शक्ति कठोरता और कठोरता के साथ एक सामग्री का उत्पादन किया जा सकता है।

ध्यान दें कि ऊपर एक त्वरित अवलोकन है और स्टील्स के विस्तृत व्यवहार पर पूरी किताबें हैं क्योंकि लौह-कार्बन प्रणाली मौजूद हो सकती है विभिन्न क्रिस्टल संरचनाओं और उनमें से विभिन्न सूक्ष्म संरचनात्मक संयोजन के साथ कई अलग-अलग राज्य हैं।

इस प्रकार का हीट ट्रीटमेंट स्टील के लिए बहुत ही अनोखा होता है और निश्चित रूप से इस तरीके से बहुत अलग होता है कि अधिकांश मिश्र धातुएं व्यवहार करती हैं और यह लोहे और कार्बन के बीच विशिष्ट अंतःक्रिया का परिणाम है और यह इस बात पर निर्भर करता है कि लोहा शरीर के केन्द्रित और चेहरे केंद्रित दोनों के रूप में मौजूद हो सकता है। घन क्रिस्टल।

यह कार्बन की बहुत कम सांद्रता द्वारा भी प्राप्त किया जाता है, आमतौर पर 1.2% या उससे कम। वास्तव में केवल द्रव्यमान द्वारा लगभग 0.7% कार्बन लोहे में घुलनशील है और कोई भी अधिशेष कार्बाइड बनाने या ग्रेफाइट (कच्चा लोहा में) के रूप में बाहर निकलने की प्रवृत्ति रखेगा।

उपयोग में विभिन्न धातु कार्बाइड हैं (जैसे टंगस्टन कार्बाइड) लेकिन ये वास्तव में ठोस समाधान मिश्र धातुओं के बजाय सिरेमिक हैं।

कम से कम एक प्रकार का स्टेनलेस स्टील (H1) भी है, जो कठोर वर्षा करता है और इसमें कार्बन के बजाय नाइट्रोजन होता है। यह कार्बन स्टील का एक अलग सख्त तंत्र है। कार्बन को खत्म करने का उद्देश्य संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करना है, खासकर नमक पानी में। मैंने केवल कभी सामना किया है यह चाकू में एक ब्लेड स्टील है। वहाँ भी कम कार्बन स्टेनलेस स्टील्स हैं लेकिन ये गर्मी उपचार द्वारा कठोर नहीं हैं और बेहतर वेल्डेबिलिटी के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

— क्रिस जॉन्स
स्रोत

इसके अलावा, कार्बन लोहे की तुलना में सस्ता है, इसलिए सामग्री की लागत को कम करने के लिए कभी-कभी इसका दुरुपयोग किया जाता है। एक दोस्त के पास एक सस्ता वाइस था जो सिर्फ आधे में तड़क जाता था। उन्होंने इसे वापस एक साथ वेल्ड करने की कोशिश की, और इस प्रक्रिया ने इसे आग लगा दी - शाब्दिक रूप से आग की लपटों के साथ जलना शुरू हो गया और तब भी नहीं रुकेगा जब तक कि उसने वेल्डर की लौ को हटा दिया और थोड़ी देर इंतजार किया; उसे पानी से बुझाना पड़ा - लौ को बनाए रखने के लिए कार्बन सांद्रण काफी अधिक था।

— एसएफ।

यह संदिग्ध है कि ज्वलनशील बनने के लिए कार्बन में एक उच्च लौह मिश्र धातु कच्चा लोहा के रूप में अर्हता प्राप्त करेगा, अकेले स्टील को छोड़ दें .... शिकंजा गैर-बड़े पैमाने पर निर्माण या गैर-धात्विक धातु का रहा होगा ....

— रैकैंडबनमैन

18

स्टील को लोहे और कार्बन के मिश्र धातु के रूप में परिभाषित किया गया है; अलौह स्टील जैसी कोई चीज़ नहीं है। यदि आप कार्बन के साथ किसी अन्य धातु को मिश्र धातु करते हैं, तो यह स्टील के अलावा कुछ और बन जाता है। इसमें लोहे के बिना स्टील की तलाश करना तांबे के बिना पीतल या कांस्य की तलाश करना होगा। आप जस्ता, टिन, या एल्यूमीनियम के साथ तांबे के अलावा चीजों को मिश्र धातु कर सकते हैं, लेकिन वे पीतल या कांस्य के प्रकार नहीं होंगे।

जहाँ तक अन्य मिश्र धातुओं में कार्बन होता है, इस विकिपीडिया लेख में विभिन्न प्रकार के मिश्र धातुओं की अच्छी सूची है (जैसा कि आप देख सकते हैं, उनमें से बहुत सारे हैं), और इसके माध्यम से खोज करने पर, आप देखेंगे कि वहाँ कोई नहीं है बहुत सी अन्य चीजें जो लोहे के अलावा कार्बन के साथ मिश्रधातु हैं। क्यों यह है के लिए, मैं एक अच्छा जवाब नहीं है।

— ट्रेवर आर्चीबाल्ड
स्रोत

आपका बहुत-बहुत धन्यवाद - शायद कोई व्यक्ति अभी भी अधिक विस्तृत उत्तर के साथ सामने आएगा। Afaik किसी भी धातु-कार्बन मिश्र वास्तव में लोकप्रिय नहीं हैं।

— पीटर - मोनिका

1

@PeterHorvath आप किस धातु के कार्बन मिश्र धातुओं के बारे में सोच रहे हैं? मैं केवल तीन मुख्य मिश्र धातुओं को पा सकता था: लोहा और कार्बन स्टील, पिग आयरन, कच्चा लोहा, लोहे, एन्थ्रेसाइट लोहा; स्टील के निर्माण में एक मिश्र धातु मैंगनीज, कार्बन, सिलिकॉन; स्टर्लिंग जो टंगस्टन और कार्बन के साथ कोबाल्ट क्रोमियम मिश्र धातु है

— फ्रेड

2

सारांश: Fe-C प्रणाली, और इस प्रकार स्टील, एक उच्च-घुलनशीलता चरण से एक कम घुलनशीलता चरण के लिए एक यूटीकॉइड परिवर्तन के कारण अद्वितीय है जो कि विभिन्न प्रकार के माइक्रॉस्ट्रक्चर और गुणों की अनुमति देता है जो अत्यधिक और अपेक्षाकृत आसानी से ट्यून करने योग्य होते हैं। अन्य प्रथम-पंक्ति संक्रमण धातुओं में कार्बन के साथ मिश्रधातु होने पर अलग, और कम शोषक, व्यवहार होता है।

Fe-C एकमात्र प्रथम-पंक्ति संक्रमण धातु-कार्बन प्रणाली है, जिसके चरण आरेख में एक यूक्टेक्टॉइड परिवर्तन है। यूटेक्टॉइड परिवर्तन फेराइट और शीतलन पर फेराइट को austenite बदलता है। ऑस्टेनाइट में उच्च कार्बन घुलनशीलता होती है, और फेराइट में कम कार्बन घुलनशीलता होती है। मैं पहली पंक्ति के संक्रमण धातुओं को चुन रहा हूं, क्योंकि वे रासायनिक व्यवहार "स्टील के करीब", समान लागत, घनत्व और अन्य "स्पष्ट" गुणों के साथ करते हैं (स्कैंडियम के अपवाद के साथ, जो अत्यंत दुर्लभ और महंगा है) , और सभी 70+ धातुओं की जांच करना इस उत्तर के लिए उचित मात्रा में काम है।

यूटेक्टॉइड परिवर्तन की प्रकृति कई माइक्रोस्ट्रक्चर के लिए अनुमति देती है और इस प्रकार उच्च स्तरीय ट्यून करने योग्य गुण है। अलग-अलग दरों पर एक युस्टेक्टॉइड स्टील का अभिषेक और ठंडा करने पर विचार करें:

यदि धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है, तो मध्यम नमनीय, मध्यम रूप से मजबूत पर्लाइट माइक्रोस्ट्रक्चर रूपों। पर्लाइट एक सहकारी अपक्षय और वृद्धि प्रक्रिया के परिणाम के रूप में कार्बन फेराइट के परिवर्तन के दौरान ऑस्टेनाइट छोड़ देता है, फेराइट और सीमेंटाइट की बारीदार लैमेला बनाता है।
यदि मध्यम गति से ठंडा किया जाता है और फिर समय की अवधि के लिए isothermally आयोजित किया जाता है, तो एक बहुत ही कठिन बैनाइट माइक्रोस्ट्रक्चर रूपों। बैनेट के गठन के कैनेटीक्स को अच्छी तरह से समझा नहीं गया है, लेकिन माइक्रोस्ट्रक्चर सीमेंटाइट और फेराइट की एक कम-व्यवस्थित व्यवस्था है, जिसके परिणामस्वरूप कार्बन कार्बन के घोल से बाहर निकलता है क्योंकि ऑस्टेनाइट फेराइट में बदल जाता है।
यदि बहुत तेजी से ठंडा किया जाता है, तो एक बहुत मजबूत और कठोर मार्शनाइट माइक्रोस्ट्रक्चर फॉर्म। मार्टेन्साइट का गठन एक प्रसार-रहित प्रक्रिया है, जिसमें कार्बन को ऑस्टेनाइट में फँसाया जाता है, जबकि यह बीसीसी संरचना में बदल जाता है, जाली को एक तनावपूर्ण बीसीटी संरचना में बदल देता है, जो आगे तनाव करना मुश्किल है, इसलिए इसकी उच्च शक्ति है। कार्बन की मात्रा में परिवर्तन करके और हीट ट्रीटमेंट शेड्यूल के साथ रचनात्मक होने के कारण, माइक्रोस्ट्रक्चरल संयोजनों की एक विस्तृत श्रृंखला उपलब्ध है।

उपयुक्त मिश्र धातु और गर्मी उपचार के साथ, एक ही सामग्री में बरकरार ऑस्टेनाइट, फेराइट, पर्लाइट, बैनीइट और मार्टेंसाइट के साथ एक स्टील होना संभव है। इस तरह के जटिल माइक्रोस्ट्रक्चर अन्य प्रथम-पंक्ति संक्रमण धातु-कार्बन सिस्टम में असंभव हैं।

सभी व्यापक गर्मी-व्यवहार्यता और माइक्रोस्ट्रक्चर और गुणों की विस्तृत सरणी पूरी तरह से एक यूटेक्टोइड परिवर्तन की उपस्थिति के कारण होती है जो उच्च-घुलनशीलता चरण को कम-घुलनशीलता चरण में ले जाती है। यूटेक्टॉइड परिवर्तन स्वयं austenite (FCC) से फेराइट (BCC) तक चरण परिवर्तन और कार्बन घुलनशीलता के परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण नुकसान के कारण है। आपके प्रश्न का उत्तर प्रभावी रूप से नहीं है , कोई अन्य मिश्र (जिनमें से मैं जागरूक हूं) प्रसंस्करण के दौरान स्टील की तरह व्यवहार करते हैं। आपके वैकल्पिक प्रश्न का उत्तर यह है कि कार्बन का प्रथम पंक्ति के संक्रमण धातुओं पर कम उपयोगी और कम शोषणकारी प्रभाव है।

नीचे Fe-C, Ni-C और Mn-C चरण आरेख तुलना के लिए हैं। ध्यान दें कि Fe-C चरण आरेख 0.2 / a C पर रुकता है, जबकि अन्य 1.0 / a पर जाते हैं। Ni-C में कोई यूटेक्टॉइड नहीं है, केवल एक यूटैक्टिक परिवर्तन है, और इस प्रकार केवल वर्षा को कठोर किया जा सकता है। किसी भी अन्य microstructure गठन जमना के दौरान होता है। एमएन-सी चरण आरेख में एक यूटेक्टॉइड है, लेकिन यह उच्च-घुलनशीलता चरण से दूसरे उच्च-घुलनशीलता चरण तक जाता है, जिसका अर्थ है कि निम्न तापमान चरण में कार्बन की बहुत बड़ी मात्रा मौजूद होगी (लगभग 10% ए / सी की तुलना में स्टील में 1% / a / C से कम), जिसके परिणामस्वरूप अत्यधिक भंगुरता होगी।

— wwarriner
स्रोत

0

टिप्पणी देखो। प्रारंभ बिंदु के आधार पर:

Super 13cr is defined as a low-carbon stainless steel. The chemical composition specified from suppliers such as Sumitomo specifies Fe min 0%- Max 0%, C is to be below 0,03.
    Commonly used in oil and gass applications to resist sour environments and some H2S. But it's expensive as... 4 chickens, in solid gold.

http://www.howcogroup.com/materials/mechanical-tubing-octg/grade-super-13-cr-13-5-2-tube.html

— Beltsasar
स्रोत

2

मुझे यकीन नहीं है कि जिस चार्ट से आप जुड़े हैं वह समझ में आता है। यदि कोई लोहा (Fe) नहीं है, तो सामग्री को और क्या बनाता है? सूचीबद्ध संख्याएं% संरचना हैं, इसलिए उन्हें 100% तक जोड़ना होगा। मैं अनुमान लगा रहा हूं कि 0min-0max का अर्थ है "नो स्टील" के बजाय "नो लिमिट"।

— hazzey

आप toc सही हैं। निश्चित नहीं है कि यदि 0 Fe बिना किसी सीमा के है, लेकिन इसमें निश्चित रूप से Fe है। मुझे लगता है कि हमें विशेष नी-आधारित मिश्र धातुओं की ओर जाना होगा, जिसमें 6% Fe तक का हिस्सा होगा। N02200 न्यूनतम के साथ अधिकतम 0.4% है। 99% नी। लेकिन मुझे यकीन नहीं है कि अगर ओपी के बारे में क्या सोचता है तो वह बाहर जाता है। nssmc.com/product/catalog_download/pdf/P007en.pdf

— बेल्त्सर

अधिकतम 0,15% C. लेकिन 105MPa Ys, 380Mpa Ts और 35% बढ़ाव के साथ। संरचनात्मक अनुप्रयोगों में उपयोग सीमित हैं।

— बेल्त्सर