වාත්තු යකඩ2% ට වඩා වැඩි කාබන් අන්තර්ගතයක් සහිත යකඩ-කාබන් මිශ්ර ලෝහ සමූහයකි.එහි ප්රයෝජනය සාපේක්ෂ අඩු ද්රවාංක උෂ්ණත්වයෙන් ලබා ගනී.මිශ්‍ර ලෝහ සංඝටක කැඩී ගිය විට එහි වර්ණයට බලපායි: සුදු වාත්තු යකඩවල ඉරිතැලීම් කෙළින්ම ගමන් කිරීමට ඉඩ සලසන කාබයිඩ් අපද්‍රව්‍ය ඇත, අළු වාත්තු යකඩවල මිනිරන් පෙති ඇති අතර එය ගමන් කරන ඉරිතැලීමක් අපසරනය කර ද්‍රව්‍ය කැඩී යාමත් සමඟ අසංඛ්‍යාත නව ඉරිතැලීම් ඇති කරයි, සහ ductile වාත්තු යකඩ ගෝලාකාර වේ. මිනිරන් "නූඩ්ල්ස්" මගින් ඉරිතැලීම තවදුරටත් ඉදිරියට යාම වළක්වයි.

1.8 සිට 4 wt% දක්වා වූ කාබන් (C) සහ සිලිකන් (Si) 1-3 wt%, වාත්තු යකඩවල ප්‍රධාන මිශ්‍ර මූලද්‍රව්‍ය වේ.අඩු කාබන් අන්තර්ගතයක් සහිත යකඩ මිශ්ර ලෝහ වානේ ලෙස හැඳින්වේ.

මැලිය හැකි වාත්තු යකඩ හැර, වාත්තු යකඩ බිඳෙනසුලු වේ.සාපේක්ෂව අඩු ද්‍රවාංකය, හොඳ ද්‍රවශීලතාවය, වාත්තු කිරීමේ හැකියාව, විශිෂ්ට යන්ත්‍රෝපකරණ හැකියාව, විරූපණයට ප්‍රතිරෝධය සහ ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය, වාත්තු යකඩ පුළුල් පරාසයක යෙදීම් සහිත ඉංජිනේරු ද්‍රව්‍යයක් බවට පත්ව ඇති අතර සිලින්ඩර වැනි පයිප්ප, යන්ත්‍ර සහ මෝටර් රථ කර්මාන්ත කොටස් සඳහා භාවිතා වේ. හිස්, සිලින්ඩර් කුට්ටි සහ ගියර් පෙට්ටිය.එය ඔක්සිකරණයෙන් හානිවලට ප්රතිරෝධී වේ.

පැරණිතම වාත්තු-යකඩ පුරාවස්තු ක්‍රි.පූ. 5 වැනි සියවසට අයත් වන අතර, පුරාවිද්‍යාඥයන් විසින් සොයාගනු ලැබුවේ වර්තමානයේ චීනයේ ජියැන්ග්සු ප්‍රදේශයෙන්.පුරාණ චීනයේ යුද්ධ, කෘෂිකර්මාන්තය සහ ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය සඳහා වාත්තු යකඩ භාවිතා කරන ලදී.15 වන ශතවර්ෂයේදී, ප්‍රතිසංස්කරණ සමයේදී ප්‍රංශයේ බර්ගන්ඩි සහ එංගලන්තයේ කාලතුවක්කු සඳහා වාත්තු යකඩ භාවිතා කරන ලදී.කාලතුවක්කු සඳහා භාවිතා කරන ලද වාත්තු යකඩ ප්‍රමාණයට මහා පරිමාණ නිෂ්පාදනයක් අවශ්‍ය විය. පළමු වාත්තු-යකඩ පාලම 1770 ගණන්වල ඒබ්‍රහම් ඩාර්බි III විසින් ඉදිකරන ලද අතර එය එංගලන්තයේ ෂ්‍රොප්ෂයර් හි යකඩ පාලම ලෙස හැඳින්වේ.ගොඩනැගිලි ඉදිකිරීමේදී වාත්තු යකඩ ද භාවිතා කරන ලදී.

මිශ්ර ලෝහ මූලද්රව්ය

විවිධ මිශ්‍ර මූලද්‍රව්‍ය හෝ මිශ්‍ර ලෝහ එකතු කිරීමෙන් වාත්තු යකඩවල ගුණ වෙනස් වේ.කාබන් වලට පසුව, සිලිකන් වඩාත්ම වැදගත් මිශ්ර ලෝහය වන්නේ එය කාබන් ද්රාවණයෙන් පිටතට බල කරන බැවිනි.සිලිකන් අඩු ප්‍රතිශතයක් කාබන් යකඩ කාබයිඩ් සෑදීමේ ද්‍රාවණයේ රැඳී සිටීමට සහ සුදු වාත්තු යකඩ නිපදවීමට ඉඩ සලසයි.සිලිකන් වල ඉහළ ප්‍රතිශතයක් ද්‍රාවණයෙන් කාබන් ඉවත් කර මිනිරන් සාදන අතර අළු වාත්තු යකඩ නිෂ්පාදනය කරයි.අනෙකුත් මිශ්‍ර ලෝහ කාරක, මැංගනීස්, ක්‍රෝමියම්, මොලිබ්ඩිනම්, ටයිටේනියම් සහ වැනේඩියම් සිලිකන් වලට ප්‍රතික්‍රියා කරයි, කාබන් රඳවා තබා ගැනීම සහ එම කාබයිඩ් සෑදීම ප්‍රවර්ධනය කරයි.නිකල් සහ තඹ ශක්තිය, සහ යන්ත්‍රෝපකරණ වැඩි කරයි, නමුත් සාදන ලද මිනිරන් ප්‍රමාණය වෙනස් නොකරන්න.ග්රැෆයිට් ස්වරූපයෙන් කාබන් මෘදු යකඩ ඇති කරයි, හැකිලීම අඩු කරයි, ශක්තිය අඩු කරයි, සහ ඝනත්වය අඩු කරයි.සල්ෆර්, බොහෝ දුරට පවතින විට දූෂකයක්, යකඩ සල්ෆයිඩ් සාදයි, එය මිනිරන් සෑදීම වළක්වන අතර දෘඪතාව වැඩි කරයි.සල්ෆර් සමඟ ඇති ගැටළුව වන්නේ එය උණු කළ වාත්තු යකඩ දුස්ස්රාවී බවට පත් කිරීමයි, එය දෝෂ ඇති කරයි.සල්ෆර් වල බලපෑමට ප්‍රතිරෝධය දැක්වීම සඳහා මැංගනීස් එකතු කරනු ලබන්නේ එම දෙක යකඩ සල්ෆයිඩ් වෙනුවට මැංගනීස් සල්ෆයිඩ් බවට පත් වන බැවිනි.මැංගනීස් සල්ෆයිඩ් දියවීමට වඩා සැහැල්ලු ය, එබැවින් එය දියවීමෙන් පිටතට පාවී යාමට නැඹුරු වේ.සල්ෆර් උදාසීන කිරීමට අවශ්ය මැංගනීස් ප්රමාණය 1.7 × සල්ෆර් අන්තර්ගතය + 0.3% වේ.මෙම මැංගනීස් ප්‍රමාණයට වඩා වැඩි නම්, මැංගනීස් කාබයිඩ් සාදයි, එය තද බව සහ සිසිලනය වැඩි කරයි, අළු යකඩ හැර, මැංගනීස් වලින් 1% ක් දක්වා ශක්තිය සහ ඝනත්වය වැඩි කරයි.

නිකල් යනු පර්ලයිට් සහ ග්‍රැෆයිට් ව්‍යුහය පිරිපහදු කිරීම, දෘඪතාව වැඩි දියුණු කිරීම සහ කොටස් ඝණකම අතර දෘඪතා වෙනස්කම් සමනය කිරීම නිසා නිකල් වඩාත් පොදු මිශ්ර ලෝහ මූලද්රව්යයකි.ක්‍රෝමියම් කුඩා ප්‍රමාණවලින් නිදහස් ග්‍රැෆයිට් අඩු කිරීමටත්, මිරිස් නිපදවීමටත්, එය ප්‍රබල කාබයිඩ් ස්ථායීකාරකයක් වන නිසාත් එකතු කරනු ලැබේ;නිකල් බොහෝ විට ඒකාබද්ධව එකතු වේ.0.5% ක්‍රෝමියම් සඳහා ආදේශකයක් ලෙස ටින් කුඩා ප්‍රමාණයක් එකතු කළ හැකිය.සිසිලනය අඩු කිරීම, මිනිරන් පිරිපහදු කිරීම සහ ද්‍රවශීලතාවය වැඩි කිරීම සඳහා 0.5-2.5% අනුපිළිවෙලින් ලෑල්ලෙහි හෝ උදුනෙහි තඹ එකතු කරනු ලැබේ.සිසිලනය වැඩි කිරීමට සහ මිනිරන් සහ පර්ලයිට් ව්‍යුහය පිරිපහදු කිරීමට Molybdenum 0.3-1% අනුපිළිවෙලට එකතු කරනු ලැබේ;එය බොහෝ විට නිකල්, තඹ සහ ක්‍රෝමියම් සමඟ එක්ව ඉහළ ශක්තියකින් යුත් යකඩ සෑදීමට එකතු වේ.ටයිටේනියම් ඩිගසර් සහ ඩිඔක්සිඩයිසර් ලෙස එකතු කරනු ලැබේ, නමුත් එය ද්රවශීලතාවය වැඩි කරයි.0.15-0.5% වැනේඩියම් සිමෙන්ති ස්ථායී කිරීමට, දෘඪතාව වැඩි කිරීමට සහ ඇඳීමට හා තාපයට ප්රතිරෝධය වැඩි කිරීමට වාත්තු යකඩවලට එකතු වේ.0.1-0.3% සර්කෝනියම් ග්රැෆයිට් සෑදීමට, ඩයොක්සයිඩ් කිරීමට සහ ද්රවශීලතාවය වැඩි කිරීමට උපකාරී වේ.

මැලිය හැකි යකඩ දියවීමේදී, සිලිකන් කොපමණ ප්‍රමාණයක් එකතු කළ හැකිද යන්න වැඩි කිරීම සඳහා 0.002-0.01% පරිමාණයෙන් බිස්මට් එකතු කරනු ලැබේ.සුදු යකඩවල, මැලිය හැකි යකඩ නිෂ්පාදනය සඳහා ආධාර කිරීම සඳහා බෝරෝන් එකතු කරනු ලැබේ;එය බිස්මට් වල රළු බලපෑම ද අඩු කරයි.

අළු වාත්තු යකඩ

අළු වාත්තු යකඩ එහි ග්‍රැෆිටික් ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය මගින් සංලක්ෂිත වන අතර එමඟින් ද්‍රව්‍යයේ අස්ථි බිඳීම් අළු පෙනුමක් ඇති කරයි.එය වඩාත් බහුලව භාවිතා වන වාත්තු යකඩ සහ බර මත පදනම්ව බහුලව භාවිතා වන වාත්තු ද්රව්ය වේ.බොහෝ වාත්තු යකඩවල රසායනික සංයුතිය 2.5-4.0% කාබන්, 1-3% සිලිකන් සහ ඉතිරි යකඩ ඇත.අළු වාත්තු යකඩ වානේ වලට වඩා අඩු ආතන්ය ශක්තියක් සහ කම්පන ප්රතිරෝධයක් ඇත, නමුත් එහි සම්පීඩ්යතා ශක්තිය අඩු හා මධ්යම කාබන් වානේ සමඟ සැසඳිය හැකිය.මෙම යාන්ත්‍රික ගුණාංග ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහයේ පවතින ග්‍රැෆයිට් පෙති වල ප්‍රමාණය සහ හැඩය මගින් පාලනය වන අතර ASTM මගින් ලබා දෙන මාර්ගෝපදේශ අනුව සංලක්ෂිත කළ හැක.

සුදු වාත්තු යකඩ

සුදු වාත්තු යකඩ සිමෙන්ති ලෙස හැඳින්වෙන යකඩ කාබයිඩ් අවක්ෂේපයක් තිබීම හේතුවෙන් සුදු කැඩුණු මතුපිටක් පෙන්වයි.අඩු සිලිකන් අන්තර්ගතයක් (ග්‍රැෆිටයිසින් කාරකය) සහ වේගවත් සිසිලන වේගයක් සමඟින්, සුදු වාත්තු යකඩවල ඇති කාබන් ද්‍රාවණයෙන් පිටත වාෂ්පීකරණය කළ හැකි අදියර සිමෙන්ති ලෙස, Fe₃C, මිනිරන් වෙනුවට.දියවීමෙන් අවක්ෂේප වන සිමෙන්ති සාපේක්ෂ වශයෙන් විශාල අංශු ලෙස සාදයි.යකඩ කාබයිඩ් අවක්ෂේප වන විට, එය මුල් දියවීමෙන් කාබන් ඉවත් කරයි, මිශ්‍රණය යුටෙක්ටික් වලට සමීප එකක් වෙත ගෙන යයි, ඉතිරි අදියර වන්නේ පහළ යකඩ-කාබන් ඔස්ටිනයිට් (සිසිලනය මත මාටෙන්සයිට් බවට පරිවර්තනය විය හැක).මෙම යුටෙක්ටික් කාබයිඩ් වර්ෂාපතනය දැඩි කිරීම ලෙස හඳුන්වන දෙයෙහි ප්‍රයෝජනය ලබා දීමට නොහැකි තරම් විශාලය (සමහර වානේවල මෙන්, පිරිසිදු යකඩ ෆෙරයිට් න්‍යාසය හරහා විස්ථාපනයේ චලනයට බාධා කිරීමෙන් කුඩා සිමෙන්ති අවක්ෂේපයන් [ප්ලාස්ටික් විරූපණය] වළක්වයි).ඒ වෙනුවට, ඔවුන් ඔවුන්ගේම ඉතා ඉහළ දෘඪතාව සහ ඒවායේ සැලකිය යුතු පරිමාවේ කොටස නිසා වාත්තු යකඩවල තොග දෘඪතාව වැඩි කරයි.ඕනෑම අවස්ථාවක, ඔවුන් දැඩිකමේ වියදමෙන් දෘඪතාව ලබා දෙයි.කාබයිඩ් ද්‍රව්‍යයේ විශාල කොටසක් සෑදෙන බැවින් සුදු වාත්තු යකඩ සාධාරණ ලෙස සර්මට් එකක් ලෙස වර්ග කළ හැක.සුදු යකඩ බොහෝ ව්‍යුහාත්මක සංරචකවල භාවිතයට නොහැකි තරම් බිඳෙන සුළුය, නමුත් හොඳ දෘඪතාව සහ උල්ෙල්ඛ ප්‍රතිරෝධය සහ සාපේක්ෂ අඩු පිරිවැය සමඟ, එය පොහොර පොම්ප, ෂෙල් ලයිනර් සහ බෝලයේ ලිෆ්ටර් බාර්වල ඇඳුම් මතුපිට (ප්‍රේරක සහ පරිමාව) වැනි යෙදුම් සඳහා භාවිතා කරයි. මෝල් සහ ස්වයංක්‍රීය ඇඹරුම් මෝල්, ගල් අඟුරු කුඩුවල ඇති බෝල සහ වළලු සහ බැකෝ යන්ත්‍රයේ කැණීම් බාල්දියක දත් (මෙම යෙදුම සඳහා වාත්තු මධ්‍යම කාබන් මාර්ටෙන්සිටික් වානේ වඩාත් සුලභ වුවද).

සුදු වාත්තු යකඩ ලෙස දියවීම ඝණ කිරීමට තරම් ඉක්මනින් ඝන වාත්තු සිසිල් කිරීමට අපහසු වේ.කෙසේ වෙතත්, සුදු වාත්තු යකඩ කවචයක් ඝන කිරීම සඳහා වේගවත් සිසිලනය භාවිතා කළ හැකි අතර, ඉතිරි කොටස වඩාත් සෙමින් සිසිල් වී අළු වාත්තු යකඩ හරයක් සාදයි.ප්රතිඵලයක් ලෙස වාත්තු කිරීම, a ලෙස හැඳින්වේශීත කළ වාත්තු කිරීම, තරමක් දැඩි අභ්යන්තරයක් සහිත දෘඪ පෘෂ්ඨයේ වාසි ඇත.

ඉහළ ක්‍රෝමියම් සුදු යකඩ මිශ්‍ර ලෝහ විශාල වාත්තු (උදාහරණයක් ලෙස, ටොන් 10 ක ප්‍රේරකයක්) වැලි වාත්තු කිරීමට ඉඩ සලසයි, මන්ද ක්‍රෝමියම් ද්‍රව්‍යයේ වැඩි ඝනකම හරහා කාබයිඩ් නිපදවීමට අවශ්‍ය සිසිලන වේගය අඩු කරයි.ක්‍රෝමියම් ද ආකර්ෂණීය උල්ෙල්ඛ ප්‍රතිරෝධයක් සහිත කාබයිඩ් නිෂ්පාදනය කරයි.මෙම අධි-ක්‍රෝමියම් මිශ්‍ර ලෝහ ක්‍රෝමියම් කාබයිඩ් තිබීම නිසා ඒවායේ ඉහළ දෘඪතාව ආරෝපණය කරයි.මෙම කාබයිඩ් වල ප්‍රධාන ආකාරය වන්නේ යුටෙක්ටික් හෝ ප්‍රාථමික එම්₇C₃කාබයිඩ්, එහිදී "M" යකඩ හෝ ක්‍රෝමියම් නියෝජනය කරන අතර මිශ්‍ර ලෝහයේ සංයුතිය අනුව වෙනස් විය හැක.යුටෙක්ටික් කාබයිඩ් හිස් ෂඩාස්‍රාකාර දඬු මිටි ලෙස සාදනු ලබන අතර ෂඩාස්‍රාකාර බාසල් තලයට ලම්බකව වර්ධනය වේ.මෙම කාබයිඩ් වල දෘඪතාව 1500-1800HV පරාසය තුළ පවතී.

මැලිය හැකි වාත්තු යකඩ

මැලිය හැකි යකඩ සුදු යකඩ වාත්තුවක් ලෙස ආරම්භ වන අතර එය දිනක් හෝ දෙකක් 950 °C (1,740 °F) පමණ තාප පිරියම් කර දිනක් හෝ දෙකක් සිසිල් කරනු ලැබේ.එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස යකඩ කාබයිඩ්වල ඇති කාබන් ග්‍රැෆයිට් සහ ෆෙරයිට් ප්ලස් කාබන් (ඔස්ටෙනයිට්) බවට පරිවර්තනය වේ.මන්දගාමී ක්‍රියාවලිය මගින් පෘෂ්ඨික ආතතියට මිනිරන් පෙති වලට වඩා ගෝලාකාර අංශු බවට පත් කිරීමට ඉඩ සලසයි.ඒවායේ අඩු දර්ශන අනුපාතය හේතුවෙන්, ගෝලාකාර සාපේක්ෂ වශයෙන් කෙටි වන අතර එකිනෙකින් දුරස් වන අතර, ප්‍රචාරක ඉරිතැලීම් හෝ ෆොනෝනයට සාපේක්ෂව අඩු හරස්කඩක් ඇත.අළු වාත්තු යකඩවල ඇති ආතති සාන්ද්‍රණ ගැටළු සමනය කරන පෙති වලට ප්‍රතිවිරුද්ධව ඒවාට මොට මායිම් ද ඇත.පොදුවේ ගත් කල, මැලිය හැකි වාත්තු යකඩවල ගුණාංග මෘදු වානේ වලට සමාන වේ.සුදු වාත්තු යකඩ වලින් සාදා ඇති බැවින්, ඇඹරුම් යකඩවල කොතරම් විශාල කොටසක් වාත්තු කළ හැකිද යන්නෙහි සීමාවක් තිබේ.

ඇලෙන සුළු වාත්තු යකඩ