Alloy steel
ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉಕ್ಕು ಉಕ್ಕಾಗಿದ್ದು, ಅದರ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ತೂಕದಿಂದ ಒಟ್ಟು ಶೇಕಡಾ 1 ರಿಂದ 50 ರ ನಡುವೆ ವಿವಿಧ ಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉಕ್ಕಿನ ಉಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಎರಡು ಗುಂಪುಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆಃ ಕಡಿಮೆ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉಕ್ಕುಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉಕ್ಕುಗಳು. ಇವೆರಡರ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ವಿವಾದಾಸ್ಪದವಾಗಿದೆ. ಸ್ಮಿತ್ ಮತ್ತು ಹಶೆಮಿ ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು 4.0% ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಿದರೆ, ಡೆಗರ್ಮೊ ಮತ್ತು ಇತರರು ಇದನ್ನು 8.0% ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, "ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉಕ್ಕು" ಎಂಬ ಪದವು ಕಡಿಮೆ-ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಕಟ್ಟುನಿಟ್ಟಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಉಕ್ಕು ಒಂದು ಮಿಶ್ರಲೋಹವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಎಲ್ಲಾ ಉಕ್ಕುಗಳನ್ನು "ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉಕ್ಕುಗಳು" ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಅತ್ಯಂತ ಸರಳವಾದ ಉಕ್ಕುಗಳೆಂದರೆ ಇಂಗಾಲದೊಂದಿಗೆ (ಸಿ) ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಮಾಡಲಾದ ಕಬ್ಬಿಣ (ಎಫ್ಇ) (ಪ್ರಕಾರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ಸುಮಾರು 0.1% ರಿಂದ 1%) ಮತ್ತು ಬೇರೆ ಏನೂ ಇಲ್ಲ (ಸ್ವಲ್ಪ ಕಲ್ಮಶಗಳ ಮೂಲಕ ನಗಣ್ಯ ಕುರುಹುಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ); ಇವುಗಳನ್ನು ಇಂಗಾಲದ ಉಕ್ಕುಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, "ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉಕ್ಕು" ಎಂಬ ಪದವು ಇಂಗಾಲದ ಜೊತೆಗೆ ಉದ್ದೇಶಪೂರ್ವಕವಾಗಿ ಸೇರಿಸಲಾದ ಇತರ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಉಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುವ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಪದವಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ (ಎಮ್ಎನ್) (ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದದ್ದು), ನಿಕೆಲ್ (ಎನ್ಐ), ಕ್ರೋಮಿಯಂ (ಸಿಆರ್), ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ (ಎಂಒ), ವನಾಡಿಯಂ (ವಿ), ಸಿಲಿಕಾನ್ (ಸಿ) ಮತ್ತು ಬೋರಾನ್ (ಬಿ) ಸೇರಿವೆ. ಕಡಿಮೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ (ಆಲ್), ಕೋಬಾಲ್ಟ್ (ಕೋ), ತಾಮ್ರ (ಕ್ಯು), ಸೆರಿಯಮ್ (ಸಿಇ), ನಿಯೋಬಿಯಂ (ಎನ್ಬಿ), ಟೈಟಾನಿಯಂ (ಟಿಐ), ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ (ಡಬ್ಲ್ಯೂ), ಟಿನ್ (ಎಸ್ಎನ್), ಸತು (ಝೆನ್), ಸೀಸ (ಪಿಬಿ) ಮತ್ತು ಜಿರ್ಕೋನಿಯಮ್ (ಜೆಡ್ಆರ್) ಸೇರಿವೆ. ಈ ಕೆಳಗಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿನ ಸುಧಾರಿತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಾಗಿದೆ (ಇಂಗಾಲದ ಉಕ್ಕುಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ): ಶಕ್ತಿ, ಗಡಸುತನ, ಕಠಿಣತೆ, ಉಡುಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧ, ತುಕ್ಕು ಪ್ರತಿರೋಧ, ಗಟ್ಟಿಯಾಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಬಿಸಿ ಗಡಸುತನ. ಈ ಕೆಲವು ಸುಧಾರಿತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಲೋಹಕ್ಕೆ ಶಾಖ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರಬಹುದು. ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಶತಮಾನಗಳಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆಯಾದರೂ, ಹತ್ತೊಂಬತ್ತನೇ ಶತಮಾನದ ಮುಂದುವರಿದ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಜ್ಞಾನವು ಅವುಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುವವರೆಗೂ ಅವುಗಳ ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಲಿಲ್ಲ. ಹಿಂದಿನ ಕಾಲದ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉಕ್ಕುಗಳು "ರಹಸ್ಯ ಪಾಕವಿಧಾನಗಳ" ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ತಯಾರಿಸಿದ ದುಬಾರಿ ಐಷಾರಾಮಿಗಳಾಗಿದ್ದವು ಮತ್ತು ಚಾಕುಗಳು ಮತ್ತು ಕತ್ತಿಗಳಂತಹ ಉಪಕರಣಗಳಾಗಿ ನಕಲಿಸಲ್ಪಟ್ಟವು. ಯಂತ್ರ ಯುಗದ ಆಧುನಿಕ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉಕ್ಕುಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿತ ಉಪಕರಣ ಉಕ್ಕುಗಳಾಗಿ ಮತ್ತು ಹೊಸದಾಗಿ ಲಭ್ಯವಿರುವ ಸ್ಟೇನ್ಲೆಸ್ ಉಕ್ಕುಗಳಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ಇಂದು ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉಕ್ಕುಗಳು ದೈನಂದಿನ ಕೈ ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ಚಪ್ಪಟೆ ಸಾಮಾನುಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ಜೆಟ್ ಇಂಜಿನ್ಗಳ ಟರ್ಬೈನ್ ಬ್ಲೇಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಪರಮಾಣು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚು ಬೇಡಿಕೆಯ ಅನ್ವಯಗಳವರೆಗೆ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಅನ್ವಯಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಕಬ್ಬಿಣದ ಫೆರೋಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಂದಾಗಿ, ಕೆಲವು ಉಕ್ಕಿನ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು ವಿದ್ಯುತ್ ಮೋಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ರಾನ್ಸ್ಫಾರ್ಮರ್ಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಕಾಂತೀಯತೆಗೆ ಅವುಗಳ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳು ಬಹಳ ಮುಖ್ಯವಾದ ಪ್ರಮುಖ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಕಡಿಮೆ-ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉಕ್ಕುಗಳು ಕೆಲವು ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಡಿಮೆ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉಕ್ಕುಗಳೆಂದರೆಃ D6AC 300M 256A ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ ಪದಾರ್ಥದಲ್ಲಿನ ಕೆಲವು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಅಂಶಗಳು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ವೈಯಕ್ತೀಕರಿಸಬಹುದು-ಅವುಗಳ ನಮ್ಯತೆ, ಶಕ್ತಿ, ರಚನೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಗಟ್ಟಿಯಾಗುವಿಕೆ. ಮಾರ್ಗಸೂಚಿಯಂತೆ, ಶಕ್ತಿ ಅಥವಾ ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಶೇಕಡಾವಾರುಗಳಲ್ಲಿ (5 ಪ್ರತಿಶತಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ) ಅಥವಾ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆ ಅಥವಾ ತೀವ್ರ ತಾಪಮಾನ ಸ್ಥಿರತೆಯಂತಹ ವಿಶೇಷ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶೇಕಡಾವಾರುಗಳಲ್ಲಿ (5 ಪ್ರತಿಶತಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು) ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕರಗುವಿಕೆಯಿಂದ ಕರಗಿದ ಆಮ್ಲಜನಕ, ಗಂಧಕ ಮತ್ತು ರಂಜಕವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಉಕ್ಕಿನ ತಯಾರಿಕೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಥವಾ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಅನ್ನು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್, ಸಿಲಿಕಾನ್, ನಿಕಲ್ ಮತ್ತು ತಾಮ್ರವನ್ನು ಫೆರೈಟ್ನಲ್ಲಿ ಘನ ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಮೂಲಕ ಬಲವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕ್ರೋಮಿಯಂ, ವನಾಡಿಯಂ, ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಮತ್ತು ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ಗಳು ಎರಡನೇ ಹಂತದ ಕಾರ್ಬೈಡ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಮೂಲಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ. ನಿಕಲ್ ಮತ್ತು ತಾಮ್ರವು ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತವೆ. ಮೊಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಒಡೆತವನ್ನು ವಿರೋಧಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಜಿರ್ಕೋನಿಯಮ್, ಸೆರಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳ ಆಕಾರವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಗಟ್ಟಿತನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ. ಸಲ್ಫರ್ (ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಸಲ್ಫೈಡ್ ರೂಪದಲ್ಲಿ), ಸೀಸ, ಬಿಸ್ಮತ್, ಸೆಲೆನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಟೆಲ್ಲೂರಿಯಂ ಯಂತ್ರಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ. ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಅಂಶಗಳು ಘನ ದ್ರಾವಣಗಳು ಅಥವಾ ಸಂಯುಕ್ತಗಳು ಅಥವಾ ಕಾರ್ಬೈಡ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ನಿಕಲ್ ಫೆರೈಟ್ನಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಕರಗುತ್ತದೆ; ಆದ್ದರಿಂದ, ಇದು ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ Ni3Al. ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಫೆರೈಟ್ನಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು Al2O3 ಮತ್ತು AlN ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸಹ ಬಹಳ ಕರಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ SiO2 • MxOy ಸಂಯುಕ್ತವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಫೆರೈಟ್ನಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ, MnS, MnO • SiO2 ಸಂಯುಕ್ತಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕಾರ್ಬೈಡ್ಗಳನ್ನು (Fe, Mn) 3C ರೂಪದಲ್ಲಿ ಸಹ ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಉಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಫೆರೈಟ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಹಂತಗಳ ನಡುವೆ ವಿಭಾಗಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು (ಫೆ, ಸಿಆರ್ 3) ಸಿ, ಸಿಆರ್ 7 ಸಿ 3, ಮತ್ತು ಸಿಆರ್ 23 ಸಿ 6 ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಕ್ರೋಮಿಯಂ ರೂಪಿಸುವ ಕಾರ್ಬೈಡ್ನ ಪ್ರಕಾರವು ಇಂಗಾಲದ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ಇತರ ರೀತಿಯ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಕಷ್ಟು ಇಂಗಾಲವಿದ್ದರೆ ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ರೂಪಿಸುವ ಅಂಶಗಳ (ಅಂದರೆ, ಟೈಟಾನಿಯಂ ಮತ್ತು ನಿಯೋಬಿಯಂ) ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಮತ್ತು ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ, ಅವು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಡಬ್ಲ್ಯೂ2ಸಿ ಮತ್ತು ಎಂಓ2ಸಿ ಕಾರ್ಬೈಡ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ವನಾಡಿಯಮ್, ಟೈಟಾನಿಯಂ ಮತ್ತು ನಿಯೋಬಿಯಮ್ಗಳು ಬಲವಾದ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಅಂಶಗಳಾಗಿವೆ, ಅವು ಕ್ರಮವಾಗಿ ವನಾಡಿಯಮ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್, ಟೈಟಾನಿಯಂ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಮತ್ತು ನಿಯೋಬಿಯಮ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಅಂಶಗಳು ಉಕ್ಕಿನ ಯೂಟೆಕ್ಟಾಯ್ಡ್ ತಾಪಮಾನದ ಮೇಲೂ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ. ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಮತ್ತು ನಿಕಲ್ ಯೂಟೆಕ್ಟಾಯ್ಡ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಆಸ್ಟೆನೈಟ್ ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವ ಅಂಶಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾಕಷ್ಟು ಈ ಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಆಸ್ಟೆನಿಟಿಕ್ ರಚನೆಯನ್ನು ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಕಾರ್ಬೈಡ್-ರೂಪಿಸುವ ಅಂಶಗಳು ಯೂಟೆಕ್ಟಾಯ್ಡ್ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ; ಈ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಫೆರೈಟ್ ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುವ ಅಂಶಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎಚ್. ಎಸ್. ಎಲ್. ಎ. ಉಕ್ಕಿನ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಉಕ್ಕಿನ ಎಸ್. ಎ. ಇ. ಉಕ್ಕಿನ ಶ್ರೇಣಿಗಳನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ ರೆನಾಲ್ಡ್ಸ್ 531 ಉಲ್ಲೇಖಗಳ ಗ್ರಂಥಸೂಚಿ. ಗ್ರೂವರ್, M. P., 2007, p. 105-106, ಫಂಡಮೆಂಟಲ್ಸ್ ಆಫ್ ಮಾಡರ್ನ್ ಮ್ಯಾನುಫ್ಯಾಕ್ಚರಿಂಗ್ಃ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್, ಪ್ರೊಸೆಸ್ಸ್ ಅಂಡ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಸ್, 3 ನೇ ಆವೃತ್ತಿ, ಜಾನ್ ವಿಲೇ & ಸನ್ಸ್, ಇಂಕ್., ಹೊಬೊಕೆನ್, NJ,. ಸ್ಟೀಲ್ಸ್