আয়রন ঢালাই এর প্রকার

আয়রন ঢালাই এর প্রকার

এই অধ্যায়ে বিভিন্ন ধরনের লোহার ঢালাই নিয়ে আলোচনা করা হবে।

ধূসর আয়রন ঢালাই

ধূসর ঢালাই আয়রনের বৈশিষ্ট্য হ'ল গ্রাফিক মাইক্রোস্ট্রাকচার, যা উপাদানে ফাটল সৃষ্টি করতে সক্ষম এবং একটি ধূসর চেহারা রয়েছে। এটি হল সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত ঢালাই লোহা এবং ওজনের উপর ভিত্তি করে সাধারণত ব্যবহৃত ঢালাই উপাদান। বেশিরভাগ ধূসর ঢালাই লোহার রাসায়নিক পচন হয় 2.5 শতাংশ থেকে 4 শতাংশ কার্বন, 1 শতাংশ থেকে 3 শতাংশ সিলিকন এবং বাকিটি লোহার সংমিশ্রণ।

স্টিলের তুলনায় এই ধরনের ঢালাই লোহার কম প্রসার্য শক্তি এবং কম শক প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। এর কম্প্রেসিভ শক্তি নিম্ন এবং মাঝারি কার্বন ইস্পাতের সাথে তুলনীয়।

এই সমস্ত যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি গ্রাফাইট ফ্লেকের আকার এবং গ্রাফাইট ফ্লেকের আকার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যা ধূসর ঢালাই আয়রনের মাইক্রোস্ট্রাকচারে উপস্থিত থাকে।

সাদা লোহা ঢালাই

সিমেন্টাইট নামক একটি আয়রন কার্বাইড অবক্ষেপণের কারণে এই ধরনের লোহার ভাঙ্গা পৃষ্ঠতল রয়েছে যা সাদা। সাদা ঢালাই লোহাতে থাকা কার্বন গ্রাফাইটের পরিবর্তে স্থির ফেজ সিমেন্টাইট হিসাবে গলে বেরিয়ে যায়। গ্রাফিটাইজিং এজেন্ট হিসাবে কম সিলিকন সামগ্রী এবং দ্রুত সরবরাহকৃত শীতল হারের সাথে এটি অর্জন করা হয়। এই বৃষ্টিপাতের পরে, সিমেন্টাইট বড় কণা হিসাবে গঠন করে।

আয়রন কার্বাইডের বৃষ্টিপাতের সময়, বর্ষণ মূল গলিত থেকে কার্বন টেনে নেয়, এইভাবে মিশ্রণটিকে ইউটেক্টিকের কাছাকাছি একটি দিকে নিয়ে যায়। অবশিষ্ট পর্যায়টি লোহাকে কার্বন অস্টেনাইট থেকে কমিয়ে দিচ্ছে, যা একবার ঠান্ডা হলে মার্টেনসাইটে রূপান্তরিত হয়।

এই থাকা ইউটেটিক কার্বাইডগুলি বৃষ্টিপাতের শক্ত হওয়ার সুবিধা প্রদানের জন্য খুব বড়। কিছু স্টিলের মধ্যে অনেক ছোট সিমেন্টাইট অবক্ষেপ থাকতে পারে যা বিশুদ্ধ আয়রন ফেরাইট ম্যাট্রিক্সের মাধ্যমে স্থানচ্যুতিকে বাধা দিয়ে প্লাস্টিকের বিকৃতি বহন করতে পারে। তাদের একটি সুবিধা রয়েছে কারণ তারা কেবল তাদের নিজস্ব কঠোরতা এবং ভলিউম ভগ্নাংশের কারণে ঢালাই আয়রনের বাল্ক কঠোরতা বৃদ্ধি করে। এর ফলে বাল্ক কঠোরতা মিশ্রণের একটি নিয়ম দ্বারা আনুমানিক হতে সক্ষম হয়।

এই কঠোরতা যে কোনো ক্ষেত্রে কঠোরতা খরচে দেওয়া হয়. সাদা ঢালাই লোহাকে সাধারণত সিমেন্ট হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে, যেহেতু কার্বাইড উপাদানটির একটি বড় ভগ্নাংশ তৈরি করে। সাদা লোহা কাঠামোগত উপাদানগুলিতে ব্যবহার করার জন্য খুব ভঙ্গুর, তবে এর ভাল কঠোরতা, ঘর্ষণ প্রতিরোধের এবং কম খরচের কারণে, এটি স্লারি পাম্পের পরিধান পৃষ্ঠ হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।

ঘন ঢালাইকে দ্রুত গতিতে ঠান্ডা করা কঠিন যা সাদা ঢালাই লোহা হিসাবে গলে যাওয়াকে শক্ত করার জন্য যথেষ্ট, তবে সাদা ঢালাই লোহার নরকে শক্ত করার জন্য দ্রুত শীতলকরণ ব্যবহার করা যেতে পারে এবং এর পরে এটির অবশিষ্টাংশ থাকবে। একটি ধীর গতিতে ঠান্ডা এইভাবে ধূসর ঢালাই লোহার একটি কোর গঠন. এই ফলস্বরূপ ঢালাইকে ঠাণ্ডা ঢালাই বলা হয়, এবং এতে শক্ত পৃষ্ঠের কিন্তু শক্ত অভ্যন্তর থাকার সুবিধা রয়েছে।

উচ্চ ক্রোমিয়াম সাদা লোহার মিশ্রণে প্রায় 10 টন ইম্পেলারের বিশাল ঢালাই বালি ঢালাই করার ক্ষমতা ছিল। এটি এই কারণে যে ক্রোমিয়াম উপাদানের বৃহত্তর বেধের মাধ্যমে কার্বাইড তৈরি করতে প্রয়োজনীয় শীতল হারকে হ্রাস করে। একটি চমৎকার ঘর্ষণ প্রতিরোধের সঙ্গে কার্বাইড এছাড়াও ক্রোমিয়াম উপাদান দ্বারা উত্পাদিত হয়.

নমনীয় আয়রন ঢালাই

নমনীয় ঢালাই লোহা একটি সাদা লোহার ঢালাই হিসাবে শুরু হয়, তারপর তাপ প্রায় 950 ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় দুই বা এক দিনের জন্য চিকিত্সা করা হয়, এবং তারপর একই সময়ের জন্য এটি ঠান্ডা হয়।

লোহা কার্বাইডের কার্বন এই গরম এবং শীতল প্রক্রিয়ার কারণে গ্রাফাইট এবং ফেরাইট প্লাস কার্বনে রূপান্তরিত হয়। এটি একটি কম প্রক্রিয়া, কিন্তু এটি গ্রাফাইটকে ফ্লেক্সের পরিবর্তে গোলকীয় কণাতে রূপান্তর করতে পৃষ্ঠের টানকে সক্ষম করে।

স্পেরয়েডগুলি তুলনামূলকভাবে ছোট এবং তাদের কম আকৃতির অনুপাতের কারণে একে অপরের থেকে আরও দূরে। এগুলিতে একটি নিম্ন ক্রস-সেকশন, প্রচারকারী ফাটল এবং একটি ফোটন রয়েছে। ফ্লেক্সের বিপরীতে, তারা ভোঁতা সীমানা ধারণ করে যা ধূসর ঢালাই আয়রনে পাওয়া স্ট্রেস ঘনত্বের সমস্যাগুলি দূর করতে অংশ নেয়। সর্বোপরি, নমনীয় ঢালাই লোহার অন্তর্ভুক্ত বৈশিষ্ট্যগুলি ইস্পাতের মতো যা হালকা প্রকৃতির।

নমনীয় আয়রন ঢালাই

কখনও কখনও নোডুলার ঢালাই লোহা হিসাবে উল্লেখ করা হয়, এই ঢালাই লোহাটির গ্রাফাইট খুব ছোট নোডিউলের আকারে থাকে, গ্রাফাইটের স্তরগুলির আকার থাকে যা ঘনকেন্দ্রিক এবং এইভাবে নোডুলগুলি গঠন করে। এই কারণে, এর বৈশিষ্ট্যনমনীয় ঢালাই লোহাএকটি স্পঞ্জি ইস্পাত যা গ্রাফাইটের ফ্লেক্স দ্বারা উত্পাদিত কোন স্ট্রেস ঘনত্বের প্রভাব নেই।

এতে থাকা কার্বন ঘনত্বের পরিমাণ প্রায় 3 শতাংশ থেকে 4 শতাংশ এবং সিলিকনের পরিমাণ প্রায় 1.8 শতাংশ থেকে 2.8 শতাংশ। অল্প পরিমাণে 0.02 শতাংশ থেকে 0.1 শতাংশ ম্যাগনেসিয়াম, এবং শুধুমাত্র 0.02 শতাংশ থেকে 0.04 শতাংশ সেরিয়াম এই সংকর ধাতুগুলিতে যোগ করলে গ্রাফাইট লেনের প্রান্তগুলির সাথে বন্ধনের মাধ্যমে গ্রাফাইট বৃষ্টিপাত বৃদ্ধির হার কমিয়ে দেয়।

অন্যান্য উপাদানের সতর্ক নিয়ন্ত্রণ এবং প্রক্রিয়া চলাকালীন সঠিক সময়ের কারণে উপাদানটি শক্ত হওয়ার সাথে সাথে কার্বনের গোলকীয় কণা হিসাবে আলাদা হওয়ার সুযোগ থাকতে পারে। ফলস্বরূপ কণাগুলি নমনীয় ঢালাই লোহার অনুরূপ, তবে অংশগুলি বড় অংশগুলির সাথে নিক্ষেপ করা যেতে পারে।

মিশ্রিত উপাদান

ঢালাই লোহার বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তিত হয় এবং ঢালাই লোহার বিভিন্ন সংকর উপাদান বা সংকর উপাদানে যোগ করা হয়। কার্বনের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ হল সিলিকন উপাদান কারণ এতে কার্বনকে দ্রবণ থেকে জোর করে বের করার ক্ষমতা রয়েছে। সিলিকনের একটি ছোট শতাংশ এটি সম্পূর্ণরূপে অর্জন করতে সক্ষম হবে না কারণ এটি কার্বনকে দ্রবণে থাকতে দেয়, এইভাবে আয়রন কার্বাইড তৈরি করে এবং সাদা ঢালাই আয়রনও তৈরি করে।

সিলিকনের একটি বড় শতাংশ বা ঘনত্ব দ্রবণ থেকে কার্বনকে জোর করে বের করে দিতে সক্ষম হয় এবং তারপর গ্রাফাইট গঠন করে এবং ধূসর ঢালাই আয়রনও তৈরি করে। অন্যান্য অ্যালোয়িং এজেন্টগুলির মধ্যে রয়েছে ম্যাঙ্গানিজ, ক্রোমিয়াম, টাইটানিয়াম এবং তারপরে ভ্যানাডিয়াম। এগুলি সিলিকনকে প্রতিহত করে, তারা কার্বন ধারণকেও প্রচার করে এবং এইভাবে কার্বাইড গঠন করে। নিকেল এবং উপাদান তামার একটি সুবিধা রয়েছে কারণ তারা শক্তি এবং যন্ত্রশক্তি বাড়ায়, কিন্তু তারা তখন গঠিত কার্বনের পরিমাণ পরিবর্তন করতে সক্ষম হয় না।

গ্রাফাইটের আকারে থাকা কার্বনটি একটি নরম লোহাতে পরিণত হয়, এইভাবে সংকোচনের প্রভাব হ্রাস করে, শক্তি হ্রাস করে এবং এতে থাকা ঘনত্ব হ্রাস পায়। সালফার বেশিরভাগই একটি দূষক যখন থাকে, এবং এটি আয়রন সালফাইড গঠন করে যা গ্রাফাইট গঠনে বাধা দেয় এবং যা কঠোরতা বাড়ায়।

সালফার দ্বারা আরোপিত অসুবিধা হল এটি গলিত ঢালাই লোহাকে সান্দ্র করে তোলে, যা ত্রুটি সৃষ্টি করে। সালফারের প্রভাব পূরণ করতে এবং নির্মূল করতে, দ্রবণে ম্যাঙ্গানিজ যোগ করা হয়। এটি করা হয় কারণ দুটি একত্রিত হলে তারা আয়রন সালফাইডের পরিবর্তে ম্যাঙ্গানিজ সালফাইড গঠন করে। ফলস্বরূপ ম্যাঙ্গানিজ সালফাইড গলে যাওয়ার চেয়ে হালকা হয় এবং গলে ভেসে ভেসে স্ল্যাগে প্রবেশ করে।

সালফারের প্রভাব বাতিল করার জন্য প্রয়োজনীয় ম্যাঙ্গানিজের আনুমানিক পরিমাণ হল সালফার সামগ্রীর 1.7 ইউনিট এবং উপরে যোগ করা অতিরিক্ত 0.3 শতাংশ। এই পরিমাণের বেশি ম্যাঙ্গানিজ যোগ করার ফলে ম্যাঙ্গানিজ কার্বাইড তৈরি হয় এবং এটি ধূসর লোহা ব্যতীত কঠোরতা এবং শীতলতা বাড়ায় যেখানে 1 শতাংশ পর্যন্ত ম্যাঙ্গানিজ শক্তি এবং ঘনত্ব বাড়াতে পারে। নিকেল হল সবচেয়ে সাধারণ অ্যালোয়িং উপাদানগুলির মধ্যে একটি কারণ এতে পার্লাইট এবং গ্রাফাইটের গঠন পরিমার্জন করার প্রবণতা রয়েছে, এইভাবে দৃঢ়তা উন্নত করে এবং অংশের বেধের মধ্যে কঠোরতার পার্থক্যকে সমান করে।

বিনামূল্যে গ্রাফাইট কমাতে এবং একটি ঠাণ্ডা তৈরি করতে ক্রোমিয়াম অল্প পরিমাণে যোগ করা হয়। এর কারণ হল ক্রোমিয়াম একটি শক্তিশালী কার্বাইড স্টেবিলাইজার এবং কিছু ক্ষেত্রে এটি নিকেলের সাথে একত্রে কাজ করতে পারে। ক্রোমিয়ামের জন্যও, টিনের একটি ছোট বিকল্প পরিমাণ যোগ করা যেতে পারে। কম ঠান্ডা, গ্রাফাইট পরিশোধন এবং তরলতা বৃদ্ধি পেতে 0.5 শতাংশ থেকে 2.5 শতাংশের ক্রমানুসারে তামা বা চুল্লিতে যোগ করা হয়। মলিবডেনামকে 0.3 শতাংশ থেকে 1 শতাংশের ক্রমানুসারে যোগ করা যেতে পারে যাতে ঠাণ্ডা বাড়াতে, গ্রাফাইটকে পরিমার্জিত করতে এবং পার্লাইটের কাঠামোকে পরিমার্জিত করতে পারে।

এটি সাধারণত উচ্চ শক্তির আয়রন তৈরি করতে নিকেল, তামা এবং ক্রোমিয়ামের সাথে সামঞ্জস্য রেখে কাজ করে। টাইটানিয়াম উপাদানটি একটি ডিগাসার এবং একটি ডিঅক্সিডাইজার হিসাবে কাজ করতে এবং তরলতা বাড়াতে যোগ করা হয়। 0.15 শতাংশ থেকে 0.5 শতাংশ উপাদান ভ্যানাডিয়ামের অনুপাত ঢালাই আয়রনে যোগ করা হয় এবং সিমেন্টাইটকে স্থিতিশীল করতে, কঠোরতা বাড়াতে এবং পরিধান ও তাপের প্রভাবকে প্রতিরোধ করতে সাহায্য করে।

জিরকোনিয়াম গ্রাফাইট গঠনে সাহায্য করে এবং প্রায় 0.1 শতাংশ থেকে 0.3 শতাংশ অনুপাতে যোগ করা হয়। এই উপাদানটি ডিঅক্সিডাইজিং এবং তরলতা বৃদ্ধিতেও সহায়তা করে। নমনীয় লোহা গলে, কতটা সিলিকন যোগ করা যায় তা বাড়ানোর জন্য, বিসমাথ 0.002 শতাংশ থেকে 0.01 শতাংশ স্কেলে ঢেলে দেওয়া হয়। সাদা লোহাতে, বোরন উপাদান যোগ করা হয়, যা নমনীয় লোহা উৎপাদনে সহায়তা করে এবং এটি বিসমাথ উপাদানের মোটা হওয়ার প্রভাবকে হ্রাস করে।