යකඩ වාත්තු වර්ග
යකඩ වාත්තු වර්ග
මෙම පරිච්ඡේදයේ විවිධ වර්ගයේ යකඩ වාත්තු ගැන සාකච්ඡා කරනු ඇත.
අළු යකඩ වාත්තු කිරීම
අළු වාත්තු යකඩ වල ලක්ෂණය වන්නේ ග්‍රැෆික් ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය වන අතර එය ද්‍රව්‍යයේ අස්ථි බිඳීම් ඇති කිරීමට සහ අළු පෙනුමක් ඇති කිරීමට සමත් වේ. මෙය වඩාත් බහුලව භාවිතා වන වාත්තු යකඩ වර්ගය වන අතර බර මත පදනම්ව බහුලව භාවිතා වන වාත්තු ද්රව්ය වේ. අළු වාත්තු යකඩවලින් බහුතරයක රසායනික වියෝජනය සියයට 2.5 සිට සියයට 4 දක්වා කාබන්, සියයට 1 සිට සියයට 3 දක්වා සිලිකොන් සහ ඉතිරිය යකඩ සංයුතියකි.
මෙම වර්ගයේ වාත්තු යකඩ වානේවලට සාපේක්ෂව අඩු ආතන්ය ශක්තියක් සහ කම්පනයට අඩු ප්රතිරෝධයක් ඇත. එහි සම්පීඩ්යතා ශක්තිය අඩු සහ මධ්යම කාබන් වානේ සමඟ සැසඳිය හැකිය.
මෙම සියලු යාන්ත්‍රික ගුණාංග පාලනය කරනු ලබන්නේ මිනිරන් පෙති වල හැඩය සහ අළු වාත්තු යකඩවල ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහයේ ඇති මිනිරන් පෙති වල ප්‍රමාණය මගිනි.
සුදු යකඩ වාත්තු කිරීම
මෙම යකඩ වර්ගවල මතුපිට කැඩී ඇති අතර ඒවා සිමෙන්ති ලෙස හඳුන්වන යකඩ කාබයිඩ් අවක්ෂේපයක් තිබීම නිසා සුදු පැහැයක් ගනී. සුදු වාත්තු යකඩවල අඩංගු කාබන් මිනිරන් ලෙස නොව ස්ථායී අදියර සිමෙන්ති ලෙස දියවීමෙන් පිටතට ගලා යයි. ග්‍රැෆිටයිසින් කාරකය ලෙස අඩු සිලිකන් අන්තර්ගතය සහ වේගවත් සැපයෙන සිසිලන වේගයකින් මෙය සාක්ෂාත් කරගනු ලැබේ. මෙම වර්ෂාපතනයෙන් පසු සිමෙන්ති විශාල අංශු ලෙස සාදයි.
යකඩ කාබයිඩ් වර්ෂාපතනය අතරතුර, වර්ෂාපතනය මුල් දියවීමෙන් කාබන් ලබා ගන්නා අතර එමඟින් මිශ්‍රණය යුටෙක්ටික් වලට සමීප එකක් වෙත ගෙන යයි. ඉතිරි අදියර වන්නේ යකඩ කාබන් ඔස්ටෙනයිට් බවට පහත හෙලීමයි, එය සිසිල් වූ පසු මාටෙන්සයිට් බවට පරිවර්තනය වේ.
මෙම අඩංගු eutectic carbides වර්ෂාපතනය දැඩි කිරීමේ ප්‍රතිලාභ ලබා දීමට විශාල වැඩිය. සමහර වානේවල පිරිසිදු යකඩ ෆෙරයිට් න්‍යාසය හරහා විස්ථාපනයේ චලනයට බාධා කිරීමෙන් ප්ලාස්ටික් විරූපණය ගෙන යා හැකි කුඩා සිමෙන්ති අවක්ෂේප තිබිය හැක. ඔවුන්ගේම දෘඪතාව සහ පරිමාවේ භාගය නිසා වාත්තු යකඩවල තොග දෘඪතාව වැඩි කරන බැවින් ඔවුන්ට වාසියක් ඇත. මෙහි ප්රතිඵලයක් ලෙස තොග දෘඪතාව මිශ්‍රණ රීතියක් මගින් ආසන්න කළ හැක.
මෙම දෘඪතාව ඕනෑම අවස්ථාවක දෘඪතාවේ වියදමෙන් පිරිනමනු ලැබේ. කාබයිඩ් ද්‍රව්‍යයේ විශාල කොටසක් සෑදෙන බැවින් සුදු වාත්තු යකඩ සාමාන්‍යයෙන් සිමෙන්ති ලෙස වර්ග කළ හැක. සුදු යකඩ ව්‍යුහාත්මක සංරචකවල භාවිතා කිරීමට නොහැකි තරම් බිඳෙනසුලු ය, නමුත් එහි හොඳ තද බව, උල්ෙල්ඛයට ප්‍රතිරෝධය සහ අඩු පිරිවැය නිසා එය පොහොර පොම්පවල ඇඳුම් මතුපිට ලෙස භාවිතා කළ හැකිය.
සුදු වාත්තු යකඩ ලෙස දියවීම ඝණීකරනය කිරීමට ප්‍රමාණවත් ඝන වාත්තු වේගවත් වේගයකින් සිසිල් කිරීම අපහසුය, කෙසේ වෙතත් සුදු වාත්තු යකඩ අපායක් ඝණ කිරීම සඳහා වේගවත් සිසිලනය භාවිතා කළ හැකි අතර මෙයින් පසු ඉතිරිය වනු ඇත. අඩු වේගයකින් සිසිල් වන අතර එමඟින් අළු වාත්තු යකඩ හරයක් සාදයි. මෙම ප්‍රතිඵලය වන වාත්තු කිරීම ශීත කළ වාත්තු කිරීමක් ලෙස හඳුන්වනු ලබන අතර, එහි තද මතුපිටක් ඇති නමුත් දැඩි අභ්‍යන්තරයක් තිබීමේ ප්‍රතිලාභ අඩංගු වේ.
ඉහළ ක්රෝමියම් සුදු යකඩ මිශ්ර ලෝහවලට ටොන් 10ක පමණ විශාල ප්‍රේරකයක් වැලි වාත්තු කිරීමට ඉඩ දීමේ හැකියාව තිබුණි. මෙයට හේතුව ක්රෝමියම් ද්‍රව්‍යයේ වැඩි ඝනකම හරහා කාබයිඩ් නිපදවීමට අවශ්‍ය සිසිලන වේගය අඩු කිරීමයි. විශිෂ්ට උල්ෙල්ඛ ප්රතිරෝධයක් සහිත කාබයිඩ් ද ක්රෝමියම් මූලද්රව්ය මගින් නිපදවනු ලැබේ.
මැලිය හැකි යකඩ වාත්තු කිරීම
මැලිය හැකි වාත්තු යකඩ සුදු යකඩ වාත්තුවක් ලෙස ආරම්භ වන අතර, පසුව 950 ° C පමණ උෂ්ණත්වයකදී දින දෙකක් හෝ එක් දිනක් තාපය ප්රතිකාර කරනු ලැබේ, පසුව එය එම කාල සීමාව සඳහා සිසිල් කරනු ලැබේ.
මෙම උනුසුම් හා සිසිලන ක්‍රියාවලිය හේතුවෙන් යකඩ කාබයිඩ් වල ඇති කාබන් ග්රැෆයිට් සහ ෆෙරයිට් ප්ලස් කාබන් බවට පරිවර්තනය වේ. මෙය අඩු ක්‍රියාවලියකි, නමුත් එය පෘෂ්ඨික ආතතියට මිනිරන් පෙති වලට වඩා ගෝලාකාර අංශු බවට පරිවර්තනය කිරීමට ඉඩ සලසයි.
ගෝලාකාර සාපේක්ෂව කෙටි වන අතර ඒවායේ අඩු දර්ශන අනුපාතය හේතුවෙන් එකිනෙකින් දුරස් වේ. ඒවායේ පහළ හරස්කඩක්, ප්‍රචාරක ඉරිතැලීමක් සහ ෆෝටෝනයක් ද අඩංගු වේ. පතුරුවලට ප්‍රතිවිරුද්ධව, අළු වාත්තු යකඩවල ඇති ආතති සාන්ද්‍රණ ගැටළු සමනය කිරීමට සහභාගී වන මොට මායිම් ඒවායේ අඩංගු වේ. සමස්තයක් වශයෙන්, සුමට වාත්තු යකඩවලට ඇතුළත් කර ඇති ගුණාංග මෘදු ස්වභාවයක් ඇති වානේවලට සමාන වේ.
ඇලෙන සුළු යකඩ වාත්තු කිරීම
සමහර විට ගැටිති වාත්තු යකඩ ලෙස හැඳින්වෙන, මෙම වාත්තු යකඩ ඉතා කුඩා ගැටිති ස්වරූපයෙන් එහි මිනිරන් ඇති අතර, මිනිරන් සංකේන්ද්‍රීය වන ස්ථර ස්වරූපයක් ඇති අතර එමගින් ගැටිති සාදයි. මේ නිසා, දේපලductile වාත්තු යකඩමිනිරන් පෙති මගින් නිපදවන ආතති සාන්ද්‍රණ බලපෑම් නොමැති ස්පොන්ජි වානේ වේ.
අඩංගු කාබන් සාන්ද්‍රණ ප්‍රමාණය සියයට 3 සිට සියයට 4 දක්වා වන අතර සිලිකන් ප්‍රමාණය සියයට 1.8 සිට සියයට 2.8 දක්වා වේ. මැග්නීසියම් සියයට 0.02 සිට සියයට 0.1 දක්වා කුඩා ප්‍රමාණවලින් සහ මෙම මිශ්ර ලෝහවලට එකතු කළ විට සියයට 0.02 සිට සියයට 0.04 දක්වා සීරියම් පමණක් ග්රැෆයිට් මංතීරු දාරවලට බන්ධනය වීමෙන් මිනිරන් වර්ෂාපතනය වර්ධනය වීමේ වේගය අඩු කරයි.
අනෙකුත් මූලද්‍රව්‍යයන් ප්‍රවේශමෙන් පාලනය කිරීම සහ ක්‍රියාවලියේදී නිසි වේලාවක් ගැනීම හේතුවෙන් ද්‍රව්‍යය ඝණීවන විට කාබන් වලට ගෝලාකාර අංශු ලෙස වෙන්වීමේ අවස්ථාවක් තිබිය හැක. ප්රතිඵලයක් වශයෙන් අංශු මැලිය හැකි වාත්තු යකඩවලට සමාන වේ, නමුත් කොටස් විශාල කොටස් සමඟ වාත්තු කළ හැකිය.
මිශ්ර මූලද්රව්ය
වාත්තු යකඩවල ගුණාංග වෙනස් කර වාත්තු යකඩවල විවිධ මිශ්ර ලෝහ මූලද්රව්ය හෝ මිශ්ර ලෝහවල එකතු කරනු ලැබේ. කාබන් වලට අනුකූලව සිලිකන් මූලද්‍රව්‍යය වන්නේ ද්‍රාවණයෙන් කාබන් බලහත්කාරයෙන් ඉවත් කිරීමට එයට හැකියාවක් ඇති බැවිනි. සිලිකන් කුඩා ප්‍රතිශතයකට මෙය සම්පූර්ණයෙන් සාක්ෂාත් කර ගැනීමට නොහැකි වන්නේ එය කාබන් ද්‍රාවණයේ රැඳී සිටීමට ඉඩ සලසන අතර එමඟින් යකඩ කාබයිඩ් සෑදෙන අතර සුදු වාත්තු යකඩ ද නිපදවයි.
සිලිකන් විශාල ප්‍රතිශතයක් හෝ සාන්ද්‍රණයක් ද්‍රාවණයෙන් කාබන් බලහත්කාරයෙන් පිටතට ගෙන මිනිරන් සෑදීමට සහ අළු වාත්තු යකඩ නිපදවීමට සමත් වේ. මැංගනීස්, ක්රෝමියම්, ටයිටේනියම් සහ වැනේඩියම් සඳහන් නොකළ අනෙකුත් මිශ්ර ලෝහ කාරක වේ. මේවා සිලිකන් වලට ප්‍රතික්‍රියා කරයි, ඒවා කාබන් රඳවා තබා ගැනීම ප්‍රවර්ධනය කරන අතර එමඟින් කාබයිඩ් සෑදීම ද ප්‍රවර්ධනය කරයි. නිකල් සහ තඹ මූලද්රව්ය ශක්තිය සහ යන්ත්‍රෝපකරණ වැඩි කරන බැවින් ඒවායේ වාසියක් ඇත, නමුත් පසුව සෑදෙන කාබන් ප්‍රමාණය වෙනස් කිරීමට ඔවුන්ට නොහැකි වේ.
ග්රැෆයිට් ස්වරූපයෙන් ඇති කාබන් මෘදු යකඩ ඇති කරයි, එමගින් හැකිලීමේ බලපෑම අඩු කරයි, ශක්තිය අඩු කරයි සහ අඩංගු ඝනත්වය අඩු කරයි. සල්ෆර් අඩංගු වන විට බොහෝ දුරට දූෂකයක් වන අතර එය යකඩ සල්ෆයිඩ් සාදයි, එය මිනිරන් සෑදීම වළක්වන අතර දෘඪතාව වැඩි කරයි.
සල්ෆර් විසින් පනවන ලද අවාසිය නම්, එය උණු කළ වාත්තු යකඩ දුස්ස්රාවී වන අතර එය දෝෂ ඇති කරයි. සල්ෆර් වල බලපෑම සපුරාලීම සහ ඉවත් කිරීම සඳහා මැංගනීස් ද්‍රාවණයට එකතු වේ. එසේ කරන්නේ මේ දෙක එකතු වූ විට යකඩ සල්ෆයිඩ් වෙනුවට මැංගනීස් සල්ෆයිඩ් සෑදෙන බැවිනි. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස මැංගනීස් සල්ෆයිඩ් දියවීමට වඩා සැහැල්ලු වන අතර දියවීමෙන් පිටතට පාවී ස්ලැග් එකට ඇතුල් වේ.
සල්ෆර් වල බලපෑම අවලංගු කිරීමට අවශ්‍ය මැංගනීස් ප්‍රමාණය ආසන්න වශයෙන් සල්ෆර් අන්තර්ගතය ඒකක 1.7 ක් වන අතර අමතර සියයට 0.3 ක් ඉහලින් එකතු වේ. මැංගනීස් ප්‍රමාණයට වඩා වැඩි ප්‍රමාණයක් එකතු වීමෙන් මැංගනීස් කාබයිඩ් සෑදෙන අතර මෙය අළු යකඩ හැර තද බව සහ සිසිලනය වැඩි කරයි, එහිදී මැංගනීස් වලින් සියයට 1 ක් දක්වා ශක්තිය සහ අඩංගු ඝනත්වය වැඩි කළ හැක. නිකල් යනු සාමාන්‍ය මිශ්ර ලෝහ මූලද්‍රව්‍යවලින් එකකි, මන්ද එය පර්ලයිට් සහ මිනිරන්වල ව්‍යුහය පිරිපහදු කිරීමේ ප්‍රවණතාවක් ඇති නිසා දෘඪතාව වැඩි දියුණු කරයි, සහ කොටස් ඝණකම අතර දෘඪතා වෙනස සමනය කරයි.
ක්රෝමියම් කුඩා ප්‍රමාණවලින් එකතු කර නිදහස් මිනිරන් අඩු කිරීමට සහ සිසිල් බවක් ඇති කරයි. මෙයට හේතුව ක්රෝමියම් ප්‍රබල කාබයිඩ් ස්ථායීකාරකයක් වන අතර සමහර අවස්ථාවල එය නිකල් සමඟ ඒකාබද්ධව ක්‍රියා කළ හැකි බැවිනි. ක්රෝමියම් සඳහාද කුඩා ආදේශක ප්‍රමාණයක් ටින් එකතු කළ හැක. මිනිරන් පිරිපහදු කිරීම, මිනිරන් පිරිපහදු කිරීම සහ ද්‍රවශීලතාවය වැඩි කිරීම සඳහා සියයට 0.5 සිට සියයට 2.5 දක්වා අනුපිළිවෙලින් ලෑල්ලට හෝ උදුනට තඹ එකතු කරනු ලැබේ. මොලිබ්ඩිනම් සියයට 0.3 සිට සියයට 1 දක්වා අනුපිළිවෙලින් එකතු කළ හැකි අතර එමඟින් සිසිල් බව වැඩි කිරීමට, මිනිරන් පිරිපහදු කිරීමට සහ පර්ලයිට් ව්‍යුහය පිරිපහදු කළ හැකිය.
එය සාමාන්‍යයෙන් නිකල්, තඹ සහ ක්රෝමියම් සමඟ අනුකූලව ක්‍රියා කරමින් ඉහළ ශක්තියකින් යුත් යකඩ නිපදවීමට එකතු වේ. ටයිටේනියම් මූලද්‍රව්‍යය ඩිගසර් සහ ඩිඔක්සිඩයිසර් ලෙස ක්‍රියා කිරීමට සහ ද්‍රවශීලතාවය වැඩි කිරීමට එකතු වේ. වැනේඩියම් මූලද්‍රව්‍යයේ සියයට 0.15 සිට සියයට 0.5 දක්වා ප්‍රතිශතයක් වාත්තු යකඩවලට එකතු කරන අතර සිමෙන්ති ස්ථායී කිරීමටත්, තද බව වැඩි කිරීමටත්, ඇඳීමට හා තාප බලපෑම්වලට ඔරොත්තු දීමටත් උපකාරී වේ.
සර්කෝනියම් ග්රැෆයිට් සෑදීමට උපකාර වන අතර සියයට 0.1 සිට සියයට 0.3 දක්වා අනුපාතයකින් එකතු වේ. මෙම මූලද්‍රව්‍යය ඩයොක්සයිඩ් කිරීමට සහ ද්‍රවශීලතාවය වැඩි කිරීමට ද උපකාරී වේ. මැලිය හැකි යකඩ දියවීමේදී, සිලිකන් කොපමණ ප්‍රමාණයක් එකතු කළ හැකිද යන්න වැඩි කිරීම සඳහා, බිස්මත් සියයට 0.002 සිට සියයට 0.01 දක්වා පරිමාණයකින් වත් කරනු ලැබේ. සුදු යකඩ තුළ, බෝරෝන් මූලද්රව්ය එකතු කරනු ලැබේ, එය සුමට යකඩ නිෂ්පාදනයට උපකාරී වන අතර එය බිස්මට් මූලද්‍රව්‍යයේ රළු බලපෑම අඩු කරයි.