অ লৌহঘটিত ধাতু ঢালাই

লৌহঘটিত ধাতুগুলি তাদের শ্রেষ্ঠত্ব, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের পরিসর এবং কম খরচের কারণে প্রকৌশল শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এখনও, লৌহঘটিত ধাতুগুলি তাদের সাধারণভাবে উচ্চ ব্যয় সত্ত্বেও লৌহঘটিত ধাতুগুলির তুলনায় তাদের নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়। কাঙ্খিত যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি এই সংকর ধাতুগুলিতে কঠোর পরিশ্রম, বয়স শক্তকরণ ইত্যাদির মাধ্যমে প্রাপ্ত করা যেতে পারে, তবে লৌহঘটিত সংকর ধাতুগুলির জন্য ব্যবহৃত সাধারণ তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়ার মাধ্যমে নয়। আগ্রহের কিছু প্রধান অ লৌহঘটিত উপকরণ হল অ্যালুমিনিয়াম, তামা, দস্তা এবং ম্যাগনেসিয়াম

1. অ্যালুমিনিয়াম

সমস্ত অ লৌহঘটিত সংকর ধাতুগুলির মধ্যে, অ্যালুমিনিয়াম এবং এর মিশ্রণগুলি তাদের চমৎকার বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ। বিশুদ্ধ অ্যালুমিনিয়ামের কিছু বৈশিষ্ট্য যার জন্য এটি প্রকৌশল শিল্পে ব্যবহৃত হয়:

• 1) চমৎকার তাপ পরিবাহিতা (0.53 ক্যাল/সেমি/সি)
• 2) চমৎকার বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা (376 600/ওহম/সেমি)
• 3) কম ভর ঘনত্ব (2.7 গ্রাম/সেমি)
• 4) নিম্ন গলনাঙ্ক (658C)
• 5) চমৎকার জারা প্রতিরোধের
• 6) এটি অ-বিষাক্ত।
• 7) এটির সর্বোচ্চ প্রতিফলন রয়েছে (85 থেকে 95%) এবং খুব কম নির্গমন (4 থেকে 5%)
• 8) এটি খুব নরম এবং নমনীয় যার ফলে এটির খুব ভাল উত্পাদন বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

কিছু অ্যাপ্লিকেশন যেখানে বিশুদ্ধ অ্যালুমিনিয়াম সাধারণত ব্যবহৃত হয় তা হল বৈদ্যুতিক কন্ডাক্টর, রেডিয়েটর ফিন উপকরণ, এয়ার কন্ডিশনার ইউনিট, অপটিক্যাল এবং হালকা প্রতিফলক এবং ফয়েল এবং প্যাকেজিং উপকরণ।

উপরের দরকারী অ্যাপ্লিকেশনগুলি সত্ত্বেও, নিম্নলিখিত সমস্যার কারণে বিশুদ্ধ অ্যালুমিনিয়াম ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় না:

• 1) এটির কম প্রসার্য শক্তি (65 MPa) এবং কঠোরতা (20 BHN)
• 2. এটা ঝালাই বা ঝাল খুব কঠিন.

অ্যালুমিনিয়ামের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি অ্যালোয়িং দ্বারা যথেষ্ট উন্নতি করা যেতে পারে। ব্যবহৃত প্রধান সংকর উপাদান হল তামা, ম্যাঙ্গানিজ, সিলিকন, নিকেল এবং দস্তা।

অ্যালুমিনিয়াম এবং তামা রাসায়নিক যৌগ CuAl2 গঠন করে। 548 সেন্টিগ্রেড তাপমাত্রার উপরে এটি তরল অ্যালুমিনিয়ামে সম্পূর্ণরূপে দ্রবীভূত হয়। যখন এটি নিভিয়ে ফেলা হয় এবং কৃত্রিমভাবে বয়স্ক হয় (100 - 150C তাপমাত্রায় দীর্ঘায়িত ধরে), একটি শক্ত খাদ পাওয়া যায়। CuAl2, যা বয়স্ক নয় অ্যালুমিনিয়াম এবং তামার কঠিন দ্রবণ থেকে ক্ষরণ করার সময় নেই এবং এইভাবে একটি অস্থির অবস্থানে রয়েছে (রুম টেম্পারেতে সুপার-স্যাচুরেটেড)। বার্ধক্য প্রক্রিয়া CuAl2 এর খুব সূক্ষ্ম কণাগুলিকে ক্ষয় করে, যা খাদকে শক্তিশালী করে। এই প্রক্রিয়াটিকে সলিউশন হার্ডেনিং বলা হয়।

ব্যবহৃত অন্যান্য সংকর উপাদানগুলি হল 7% পর্যন্ত ম্যাগনেসিয়াম, 1. 5% ম্যাঙ্গানিজ, 13% পর্যন্ত সিলিকন, 2% পর্যন্ত নিকেল, 5% পর্যন্ত দস্তা এবং 1.5% পর্যন্ত আয়রন। এগুলি ছাড়াও, টাইটানিয়াম, ক্রোমিয়াম এবং কলম্বিয়ামও অল্প শতাংশে যোগ করা যেতে পারে। স্থায়ী ছাঁচনির্মাণ এবং ডাই কাস্টিংয়ে ব্যবহৃত কিছু সাধারণ অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয়গুলির সংমিশ্রণ সারণি 2. 10-এ তাদের অ্যাপ্লিকেশন সহ দেওয়া হয়েছে। স্থায়ী ছাঁচ বা চাপ ডাই ঢালাই ব্যবহার করে ঢালাই করার পরে এই উপকরণগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রত্যাশিত সারণী 2.1 এ দেখানো হয়েছে

2. তামা

অ্যালুমিনিয়ামের মতো, খাঁটি তামাও এর নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে ব্যাপক প্রয়োগ খুঁজে পায়

• 1) খাঁটি তামার বৈদ্যুতিক পরিবাহিতা তার বিশুদ্ধতম আকারে উচ্চ (5.8 x 105 /ওহম/সেমি)। যেকোনো ছোট অশুচিতা পরিবাহিতাকে মারাত্মকভাবে কমিয়ে আনে। উদাহরণস্বরূপ, 0. 1% ফসফরাস 40% দ্বারা পরিবাহিতা হ্রাস করে।
• 2) এটির একটি খুব উচ্চ তাপ পরিবাহিতা রয়েছে (0. 92 ক্যাল/সেমি/সি)
• 3) এটি একটি ভারী ধাতু (নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ 8.93)
• 4) এটি সহজেই ব্রেজিং দ্বারা একত্রিত হতে পারে
• 5) এটি জারা প্রতিরোধ করে,
• 6) এটি একটি আনন্দদায়ক রঙ আছে.

বিশুদ্ধ তামা বৈদ্যুতিক তার, বাস বার, ট্রান্সমিশন তার, রেফ্রিজারেটর টিউবিং এবং পাইপিং তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।

বিশুদ্ধতম অবস্থায় তামার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য খুব ভালো নয়। এটি নরম এবং অপেক্ষাকৃত দুর্বল। যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য উন্নত করার জন্য এটি লাভজনকভাবে মিশ্রণ করা যেতে পারে। ব্যবহৃত প্রধান সংকর উপাদান হল দস্তা, টিন, সীসা এবং ফসফরাস।

তামা ও দস্তার সংকর ধাতুকে পিতল বলে। 39% পর্যন্ত জিঙ্ক কন্টেন্ট সহ, তামা একটি একক ফেজ (α-ফেজ) গঠন গঠন করে। এই ধরনের খাদ উচ্চ নমনীয়তা আছে. খাদের রঙ 20% দস্তা পর্যন্ত লাল থাকে, কিন্তু এর পরেও এটি হলুদ হয়ে যায়। β-ফেজ নামক একটি দ্বিতীয় কাঠামোগত উপাদান জিঙ্কের 39 থেকে 46% এর মধ্যে উপস্থিত হয়। এটি আসলে আন্তঃধাতু যৌগ CuZn যা বর্ধিত কঠোরতার জন্য দায়ী। অল্প পরিমাণে ম্যাঙ্গানিজ এবং নিকেল যোগ করা হলে পিতলের শক্তি আরও বৃদ্ধি পায়।

টিনের সাথে তামার সংকর ধাতুগুলিকে ব্রোঞ্জ বলা হয়। ব্রোঞ্জের দৃঢ়তা এবং শক্তি টিনের কন্টেন্টের ক্রিজ দিয়ে বৃদ্ধি পায়। 5-এর উপরে টিনের শতাংশ বৃদ্ধির সাথে সাথে নমনীয়তাও হ্রাস পায়। যখন অ্যালুমিনিয়ামও যোগ করা হয় (4 থেকে 11%), ফলস্বরূপ সংকর ধাতুকে অ্যালুমিনিয়াম ব্রোঞ্জ বলা হয়, যা যথেষ্ট উচ্চতর জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা সম্পন্ন। টিনের উপস্থিতির কারণে পিতলের তুলনায় ব্রোঞ্জ তুলনামূলকভাবে ব্যয়বহুল যা একটি ব্যয়বহুল ধাতু।

3. অন্যান্য অ লৌহঘটিত ধাতু

দস্তা

দস্তা প্রধানত প্রকৌশলে ব্যবহৃত হয় কারণ এর কম গলিত তাপমাত্রা (419.4 সে.) এবং উচ্চতর জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা, যা দস্তার বিশুদ্ধতার সাথে বৃদ্ধি পায়। পৃষ্ঠের উপর একটি প্রতিরক্ষামূলক অক্সাইড আবরণ গঠনের কারণে জারা প্রতিরোধের সৃষ্টি হয়। দস্তার প্রধান প্রয়োগগুলি হল জারা থেকে ইস্পাতকে রক্ষা করার জন্য, মুদ্রণ শিল্পে এবং ডাই কাস্টিংয়ের জন্য গ্যালভানাইজিং।

দস্তার অসুবিধাগুলি হল বিকৃত অবস্থায় প্রদর্শিত শক্তিশালী অ্যানিসোট্রপি, বার্ধক্যজনিত পরিস্থিতিতে মাত্রিক স্থিতিশীলতার অভাব, নিম্ন তাপমাত্রায় প্রভাব শক্তি হ্রাস এবং আন্তঃ দানাদার ক্ষয়ের সংবেদনশীলতা। এটি 95.C এর বেশি তাপমাত্রায় পরিষেবার জন্য ব্যবহার করা যাবে না কারণ এটি প্রসার্য শক্তি এবং কঠোরতা যথেষ্ট হ্রাস ঘটায়।

ডাই কাস্টিংয়ে এর ব্যাপক ব্যবহার হল কারণ এতে কম চাপের প্রয়োজন হয়, যার ফলে অন্যান্য ডাই কাস্টিং অ্যালয়গুলির তুলনায় উচ্চ ডাই লাইফ হয়। উপরন্তু, এটি খুব ভাল machinability আছে. জিঙ্ক ডাইকাস্টিং দ্বারা প্রাপ্ত ফিনিসটি প্রায়ই বিভাজন প্লেনে উপস্থিত ফ্ল্যাশ অপসারণ ব্যতীত পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের জন্য যথেষ্ট।

ম্যাগনেসিয়াম

তাদের হালকা ওজন এবং ভাল যান্ত্রিক শক্তির কারণে, ম্যাগনেসিয়াম অ্যালয়গুলি খুব উচ্চ গতিতে ব্যবহৃত হয়। একই দৃঢ়তার জন্য, ম্যাগনেসিয়াম সংকর ধাতুর প্রয়োজন হয় মাত্র 37. C25 স্টিলের ওজনের 2% এইভাবে ওজন সাশ্রয় হয়। ব্যবহৃত দুটি প্রধান খাদ উপাদান হল অ্যালুমিনিয়াম এবং দস্তা। ম্যাগনেসিয়াম খাদ বালি ঢালাই, স্থায়ী ছাঁচ ঢালাই বা ডাই ঢালাই হতে পারে। বালি-কাস্ট ম্যাগনেসিয়াম খাদ উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি স্থায়ী ছাঁচ ঢালাই বা ডাই-কাস্ট উপাদানগুলির সাথে তুলনীয়। ডাই-কাস্টিং অ্যালয়গুলিতে সাধারণত উচ্চ তামার উপাদান থাকে যাতে খরচ কমাতে সেকেন্ডারি ধাতু থেকে তৈরি করা যায়। এগুলি অটোমোবাইল চাকা, ক্র্যাঙ্ক কেস ইত্যাদি তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয়৷ বিষয়বস্তু যত বেশি হবে, ম্যাগনেসিয়াম-নির্মিত অ্যালয় যেমন রোল্ড এবং নকল উপাদানগুলির যান্ত্রিক শক্তি তত বেশি হবে৷ ম্যাগনেসিয়াম অ্যালয়গুলি বেশিরভাগ ঐতিহ্যবাহী ঢালাই প্রক্রিয়া দ্বারা সহজেই ঢালাই করা যায়। ম্যাগনেসিয়াম অ্যালয়গুলির একটি খুব দরকারী বৈশিষ্ট্য হল তাদের উচ্চ যন্ত্র। কম কার্বন ইস্পাতের তুলনায় মেশিনের জন্য তাদের শুধুমাত্র 15% শক্তি প্রয়োজন।