آئرن کاسٹنگ کی اقسام

آئرن کاسٹنگ کی اقسام

اس باب میں آئرن کاسٹنگ کی مختلف اقسام پر بحث کی جائے گی۔

گرے آئرن کاسٹنگ

گرے کاسٹ آئرن کی خصوصیت گرافک مائیکرو سٹرکچر ہے، جو مواد کو فریکچر کرنے کے قابل ہے اور اس کی شکل خاکستری ہے۔ یہ کاسٹ آئرن کی سب سے زیادہ استعمال ہونے والی قسم ہے اور وزن کی بنیاد پر عام طور پر استعمال ہونے والا کاسٹ میٹریل ہے۔ گرے کاسٹ آئرن کی اکثریت میں 2.5 فیصد سے 4 فیصد کاربن، 1 فیصد سے 3 فیصد سلیکون اور باقی لوہے کی ساخت ہے۔

اس قسم کے کاسٹ آئرن میں اسٹیل کے مقابلے میں کم تناؤ اور جھٹکے کے خلاف مزاحمت کم ہوتی ہے۔ اس کی کمپریسیو طاقت کا موازنہ کم اور درمیانے کاربن اسٹیل سے کیا جاسکتا ہے۔

یہ تمام مکینیکل خصوصیات گریفائٹ فلیکس کی شکل اور گریفائٹ فلیکس کے سائز سے کنٹرول ہوتی ہیں، جو گرے کاسٹ آئرن کے مائیکرو اسٹرکچر میں موجود ہوتے ہیں۔

سفید آئرن کاسٹنگ

اس قسم کے لوہے میں ٹوٹی ہوئی سطحیں ہوتی ہیں جو سیمنٹائٹ نامی آئرن کاربائیڈ پرسیپیٹیٹ کی موجودگی کی وجہ سے سفید ہوتی ہیں۔ سفید کاسٹ آئرن میں موجود کاربن گریفائٹ کے بجائے مستحکم فیز سیمنٹائٹ کے طور پر پگھل کر باہر نکلتا ہے۔ یہ گریفائٹائزنگ ایجنٹ کے طور پر کم سلکان مواد کے ساتھ اور تیز تر فراہم کردہ کولنگ ریٹ کے ساتھ حاصل کیا جاتا ہے۔ اس بارش کے بعد، سیمنٹائٹ بڑے ذرات کی شکل میں بنتا ہے۔

آئرن کاربائیڈ کے ورن کے دوران، ورن اصل پگھل سے کاربن کو کھینچتی ہے، اس طرح مرکب کو اس کی طرف لے جاتا ہے جو eutectic کے قریب ہوتا ہے۔ بقیہ مرحلہ لوہے کو کاربن آسٹنائٹ سے کم کر رہا ہے، جو ٹھنڈا ہونے کے بعد مارٹینائٹ میں تبدیل ہو جاتا ہے۔

ان میں موجود eutectic کاربائیڈز بہت زیادہ ہیں جو کہ بارش کی سختی کا فائدہ فراہم کر سکتے ہیں۔ کچھ اسٹیلز میں سیمنٹائٹ کے بہت چھوٹے پرسپیٹیٹس ہوسکتے ہیں جو خالص آئرن فیرائٹ میٹرکس کے ذریعے نقل مکانی کی نقل و حرکت میں رکاوٹ ڈال کر پلاسٹک کی خرابی کو لے سکتے ہیں۔ ان کا ایک فائدہ ہے کیونکہ وہ کاسٹ آئرن کی بڑی سختی کو صرف اپنی سختی اور حجم کے حصے کی وجہ سے بڑھاتے ہیں۔ اس کے نتیجے میں بڑی تعداد میں سختی کا اندازہ مرکب کے اصول کے ذریعہ کیا جاسکتا ہے۔

یہ سختی کسی بھی صورت میں سختی کی قیمت پر پیش کی جاتی ہے۔ سفید کاسٹ آئرن کو عام طور پر سیمنٹ کے طور پر درجہ بندی کیا جا سکتا ہے، کیونکہ کاربائیڈ مواد کا ایک بڑا حصہ بناتا ہے۔ سفید لوہا ساختی اجزاء میں استعمال کرنے کے لیے بہت ٹوٹنے والا ہے، لیکن اس کی اچھی سختی، رگڑنے کے خلاف مزاحمت، اور کم قیمت کی وجہ سے، اسے سلوری پمپوں کی پہننے کی سطح کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔

موٹی کاسٹنگ کو تیز رفتار سے ٹھنڈا کرنا مشکل ہے جو سفید ڈالے ہوئے لوہے کی طرح پگھلنے کے لیے کافی ہے، تاہم سفید ڈالے ہوئے لوہے کے جہنم کو ٹھوس کرنے کے لیے تیز ٹھنڈک کا استعمال کیا جا سکتا ہے اور اس کے بعد اس کا باقی حصہ باقی رہ جائے گا۔ ایک سست رفتار سے ٹھنڈا اس طرح سرمئی کاسٹ آئرن کا بنیادی حصہ بنتا ہے۔ اس کے نتیجے میں پیدا ہونے والی کاسٹ کو ٹھنڈا کاسٹنگ کہا جاتا ہے، اور اس میں سخت سطح ہونے کے فوائد ہوتے ہیں لیکن اس کا اندرونی حصہ سخت ہوتا ہے۔

اعلی کرومیم سفید لوہے کے مرکب میں تقریباً 10 ٹن کے امپیلر کو ریت کاسٹ کرنے کی اجازت دینے کی صلاحیت تھی۔ یہ اس حقیقت کی وجہ سے ہے کہ کرومیم مواد کی زیادہ موٹائی کے ذریعے کاربائڈز پیدا کرنے کے لیے درکار ٹھنڈک کی شرح کو کم کرتا ہے۔ بہترین رگڑ مزاحمت کے ساتھ کاربائڈز بھی کرومیم عناصر کے ذریعہ تیار کیے جاتے ہیں۔

قابل عمل آئرن کاسٹنگ

خراب کاسٹ آئرن سفید آئرن کاسٹنگ کے طور پر شروع ہوتا ہے، پھر اسے تقریباً 950 ° C کے درجہ حرارت پر دو یا ایک دن کے لیے ٹریٹ کیا جاتا ہے، اور پھر اسے اسی مدت کے لیے ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔

آئرن کاربائیڈ میں موجود کاربن پھر اس حرارتی اور ٹھنڈک کے عمل کی وجہ سے گریفائٹ اور فیرائٹ پلس کاربن میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ یہ ایک کم عمل ہے، لیکن یہ سطح کے تناؤ کو گریفائٹ کو فلیکس کے بجائے کروی ذرات میں تبدیل کرنے کے قابل بناتا ہے۔

اسفیرائڈز نسبتاً چھوٹے ہیں اور ان کے کم پہلو تناسب کی وجہ سے ایک دوسرے سے زیادہ دور ہیں۔ ان میں ایک نچلا کراس سیکشن، پھیلانے والا شگاف اور ایک فوٹون بھی ہوتا ہے۔ فلیکس کے برعکس، ان میں دو ٹوک حدیں ہوتی ہیں جو سرمئی کاسٹ آئرن میں پائے جانے والے تناؤ کے ارتکاز کے مسائل کے خاتمے میں حصہ لیتی ہیں۔ مجموعی طور پر، خراب کاسٹ آئرن میں شامل خصوصیات زیادہ اسٹیل کی طرح ہیں جو فطرت میں ہلکے ہیں۔

ڈکٹائل آئرن کاسٹنگ

کبھی کبھی نوڈولر کاسٹ آئرن کے طور پر بھی جانا جاتا ہے، اس کاسٹ آئرن میں گریفائٹ بہت چھوٹے نوڈولس کی شکل میں ہوتا ہے، گریفائٹ میں تہوں کی شکل ہوتی ہے جو مرتکز ہوتی ہیں اور اس طرح نوڈولس بنتی ہیں۔ اس کی وجہ سے، کی خصوصیاتنرمی کاسٹ آئرنیہ ایک سپنج سٹیل ہے جس میں گریفائٹ کے فلیکس سے پیدا ہونے والے تناؤ کے ارتکاز کے اثرات نہیں ہوتے ہیں۔

موجود کاربن کی حراستی کی مقدار تقریبا 3 فیصد سے 4 فیصد ہے، اور سلکان کی مقدار تقریبا 1.8 فیصد سے 2.8 فیصد ہے۔ 0.02 فیصد سے 0.1 فیصد میگنیشیم کی چھوٹی مقدار، اور صرف 0.02 فیصد سے 0.04 فیصد سیریم جب ان مرکب دھاتوں میں شامل ہونے سے گریفائٹ لین کے کناروں سے منسلک ہونے کے ذریعے گریفائٹ کی بارش کی شرح کو کم کر دیتا ہے۔

عمل کے دوران دیگر عناصر کے محتاط کنٹرول اور مناسب وقت کی وجہ سے کاربن کو کروی ذرات کے طور پر الگ ہونے کا موقع مل سکتا ہے کیونکہ مواد مضبوط ہوتا ہے۔ نتیجے میں پیدا ہونے والے ذرات خراب کاسٹ آئرن کی طرح ہوتے ہیں، لیکن حصوں کو بڑے حصوں کے ساتھ ڈالا جا سکتا ہے۔

ملاوٹ کرنے والے عناصر

کاسٹ آئرن کی خصوصیات کو تبدیل کیا جاتا ہے اور کاسٹ آئرن میں مختلف مرکب عناصر یا مرکبات میں شامل کیا جاتا ہے۔ کاربن کے مطابق عنصر سلکان ہے کیونکہ اس میں کاربن کو محلول سے باہر کرنے کی صلاحیت ہے۔ سلکان کی ایک چھوٹی فیصد اس کو مکمل طور پر حاصل نہیں کر سکتی کیونکہ یہ کاربن کو محلول میں رہنے دیتا ہے، اس طرح آئرن کاربائیڈ بنتا ہے اور سفید کاسٹ آئرن بھی پیدا ہوتا ہے۔

سلکان کا ایک بڑا فیصد یا ارتکاز کاربن کو محلول سے باہر نکالنے اور پھر گریفائٹ بنانے اور گرے کاسٹ آئرن بنانے کے قابل ہے۔ دیگر ملاوٹ کرنے والے ایجنٹ جن کا ذکر نہیں کیا گیا ان میں مینگنیج، کرومیم، ٹائٹینیم اور پھر وینیڈیم شامل ہیں۔ یہ سلیکون کا مقابلہ کرتے ہیں، وہ کاربن کی برقراری کو بھی فروغ دیتے ہیں اور اس طرح کاربائیڈز کی تشکیل کو بھی فروغ دیتے ہیں۔ نکل اور عنصر تانبے کا ایک فائدہ ہے کیونکہ وہ طاقت اور مشینی صلاحیت میں اضافہ کرتے ہیں، لیکن اس کے بعد وہ تشکیل شدہ کاربن کی مقدار کو تبدیل کرنے کے قابل نہیں ہوتے ہیں۔

کاربن جو گریفائٹ کی شکل میں ہوتا ہے اس کے نتیجے میں ایک معتدل آئرن بنتا ہے، اس طرح سکڑنے کے اثر کو کم کرتا ہے، طاقت کو کم کرتا ہے اور موجود کثافت کو کم کرتا ہے۔ سلفر زیادہ تر ایک آلودگی ہے جب اس میں ہوتا ہے، اور یہ آئرن سلفائیڈ بناتا ہے جو گریفائٹ کی تشکیل کو روکتا ہے اور جو سختی کو بڑھاتا ہے۔

سلفر کی طرف سے مسلط کردہ نقصان یہ ہے کہ یہ پگھلے ہوئے کاسٹ آئرن کو چپچپا بنا دیتا ہے، جس سے نقائص پیدا ہوتے ہیں۔ سلفر کے اثرات کو پورا کرنے اور ختم کرنے کے لیے، محلول میں مینگنیج شامل کیا جاتا ہے۔ ایسا اس لیے کیا جاتا ہے کہ جب دونوں کو ملایا جاتا ہے تو وہ آئرن سلفائیڈ کی بجائے مینگنیج سلفائیڈ بناتے ہیں۔ نتیجے میں مینگنیج سلفائیڈ پگھلنے سے ہلکا ہوتا ہے اور پگھلنے سے باہر نکل کر سلیگ میں داخل ہوتا ہے۔

سلفر کے اثرات کو ختم کرنے کے لیے درکار مینگنیج کی تخمینی مقدار سلفر مواد کی 1.7 یونٹ ہے اور اس کے اوپر اضافی 0.3 فیصد شامل کیا گیا ہے۔ مینگنیج کی اس مقدار سے زیادہ مقدار میں شامل کرنے کے نتیجے میں مینگنیج کاربائیڈ بنتا ہے اور اس سے سختی اور ٹھنڈک بڑھ جاتی ہے سوائے گرے آئرن کے جہاں 1 فیصد تک مینگنیج طاقت اور موجود کثافت کو بڑھا سکتا ہے۔ نکل سب سے زیادہ عام ملاوٹ کرنے والے عناصر میں سے ایک ہے کیونکہ اس میں پرلائٹ اور گریفائٹ کی ساخت کو بہتر کرنے کا رجحان ہے، اس طرح سختی کو بہتر بناتا ہے، اور سیکشن کی موٹائی کے درمیان سختی کے فرق کو برابر کرتا ہے۔

مفت گریفائٹ کو کم کرنے اور ٹھنڈ پیدا کرنے کے لیے کرومیم کو تھوڑی مقدار میں شامل کیا جاتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ کرومیم ایک طاقتور کاربائیڈ سٹیبلائزر ہے، اور بعض صورتوں میں یہ نکل کے ساتھ مل کر کام کر سکتا ہے۔ کرومیم کے لیے بھی، ٹن کی تھوڑی سی متبادل رقم شامل کی جا سکتی ہے۔ ٹھنڈ کو کم کرنے، گریفائٹ کو بہتر بنانے اور روانی میں اضافے کے لیے تانبے کو لاڈلے یا بھٹی میں 0.5 فیصد سے 2.5 فیصد کے آرڈر پر شامل کیا جاتا ہے۔ Molybdenum کو 0.3 فیصد سے 1 فیصد کی ترتیب میں بھی شامل کیا جا سکتا ہے تاکہ سردی کو بھی بڑھایا جا سکے، گریفائٹ کو بہتر کیا جا سکے اور پرلائٹ کی ساخت کو بہتر بنایا جا سکے۔

یہ عام طور پر نکل، تانبے، اور کرومیم کے ساتھ کام کرتے ہوئے اعلی طاقت والے آئرن پیدا کرنے کے لیے شامل کیا جاتا ہے۔ عنصر ٹائٹینیم کو ڈیگاسر اور ڈی آکسیڈائزر کے طور پر کام کرنے اور روانی میں اضافہ کرنے کے لیے شامل کیا جاتا ہے۔ 0.15 فیصد سے 0.5 فیصد عنصر وینیڈیم کا تناسب کاسٹ آئرن میں شامل کیا جاتا ہے اور سیمنٹائٹ کو مستحکم کرنے، سختی کو بڑھانے اور پہننے اور گرمی کے اثرات کے خلاف مزاحمت کرنے میں مدد کرتا ہے۔

زرکونیم گریفائٹ بنانے میں مدد کرتا ہے اور اسے تقریباً 0.1 فیصد سے 0.3 فیصد کے تناسب میں شامل کیا جاتا ہے۔ یہ عنصر ڈی آکسائڈائزنگ اور روانی کو بڑھانے میں بھی مدد کرتا ہے۔ کمزور لوہے کے پگھلنے میں، اس میں اضافہ کرنے کے لیے کہ سلکان کتنا شامل کیا جا سکتا ہے، بسمتھ کو 0.002 فیصد سے 0.01 فیصد کے پیمانے پر ڈالا جاتا ہے۔ سفید آئرن میں، عنصر بوران شامل کیا جاتا ہے، جو لوہے کی پیداوار میں مدد کرتا ہے جو کہ کمزور ہے، اور یہ عنصر بسمتھ کے کھردرے اثر کو کم کرتا ہے۔