வார்ப்பிரும்பு2% க்கும் அதிகமான கார்பன் உள்ளடக்கம் கொண்ட இரும்பு-கார்பன் கலவைகளின் குழுவாகும்.அதன் பயன் அதன் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த உருகும் வெப்பநிலையிலிருந்து பெறப்படுகிறது.கலவை கூறுகள் உடைந்தால் அதன் நிறத்தை பாதிக்கிறது: வெள்ளை வார்ப்பிரும்பு கார்பைடு அசுத்தங்களைக் கொண்டுள்ளது, இது விரிசல்களை நேராகக் கடக்க அனுமதிக்கிறது, சாம்பல் வார்ப்பிரும்பு கிராஃபைட் செதில்களைக் கொண்டுள்ளது, இது கடந்து செல்லும் விரிசலைத் திசைதிருப்புகிறது மற்றும் பொருள் உடைக்கும்போது எண்ணற்ற புதிய விரிசல்களைத் தொடங்குகிறது, மேலும் நீர்த்துப்போகக்கூடிய வார்ப்பிரும்பு கோள வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது. கிராஃபைட் "நோடூல்ஸ்" இது விரிசலை மேலும் முன்னேற விடாமல் தடுக்கிறது.

1.8 முதல் 4 wt% வரையிலான கார்பன் (C) மற்றும் சிலிக்கான் (Si) 1-3 wt% ஆகியவை வார்ப்பிரும்பின் முக்கிய கலவை கூறுகளாகும்.குறைந்த கார்பன் உள்ளடக்கம் கொண்ட இரும்பு கலவைகள் எஃகு என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

இணக்கமான வார்ப்பிரும்புகளைத் தவிர, வார்ப்பிரும்பு உடையக்கூடியதாக இருக்கும்.ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த உருகுநிலை, நல்ல திரவத்தன்மை, வார்ப்புத்தன்மை, சிறந்த இயந்திரத்திறன், சிதைப்பதற்கு எதிர்ப்பு மற்றும் உடைகள் எதிர்ப்பு ஆகியவற்றுடன், வார்ப்பிரும்புகள் ஒரு பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளுடன் ஒரு பொறியியல் பொருளாக மாறியுள்ளன, மேலும் அவை குழாய்கள், இயந்திரங்கள் மற்றும் சிலிண்டர் போன்ற வாகனத் தொழில் பாகங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. தலைகள், சிலிண்டர் தொகுதிகள் மற்றும் கியர்பாக்ஸ் வழக்குகள்.இது ஆக்சிஜனேற்றத்தால் ஏற்படும் சேதத்தை எதிர்க்கும்.

ஆரம்பகால வார்ப்பிரும்பு கலைப்பொருட்கள் கிமு 5 ஆம் நூற்றாண்டைச் சேர்ந்தவை, மேலும் அவை தொல்பொருள் ஆராய்ச்சியாளர்களால் இப்போது சீனாவில் உள்ள ஜியாங்சுவில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன.வார்ப்பிரும்பு பண்டைய சீனாவில் போர், விவசாயம் மற்றும் கட்டிடக்கலைக்கு பயன்படுத்தப்பட்டது.15 ஆம் நூற்றாண்டில், சீர்திருத்தத்தின் போது பர்கண்டி, பிரான்ஸ் மற்றும் இங்கிலாந்தில் பீரங்கிக்கு வார்ப்பிரும்பு பயன்படுத்தப்பட்டது.பீரங்கிக்கு பயன்படுத்தப்படும் வார்ப்பிரும்பு அளவுகளுக்கு பெரிய அளவிலான உற்பத்தி தேவைப்பட்டது. முதல் வார்ப்பிரும்பு பாலம் 1770 களில் ஆபிரகாம் டார்பி III ஆல் கட்டப்பட்டது, இது இங்கிலாந்தின் ஷ்ரோப்ஷயரில் உள்ள இரும்புப் பாலம் என்று அழைக்கப்படுகிறது.கட்டிடங்களின் கட்டுமானத்திலும் வார்ப்பிரும்பு பயன்படுத்தப்பட்டது.

கலப்பு கூறுகள்

வார்ப்பிரும்புகளின் பண்புகள் பல்வேறு கலப்பு கூறுகள் அல்லது கலவைகளைச் சேர்ப்பதன் மூலம் மாற்றப்படுகின்றன.கார்பனுக்கு அடுத்தபடியாக, சிலிக்கான் மிக முக்கியமான அலாய்டன்ட் ஆகும், ஏனெனில் அது கரைசலில் இருந்து கார்பனை வெளியேற்றுகிறது.சிலிக்கானின் குறைந்த சதவீதமானது, இரும்பு கார்பைடு மற்றும் வெள்ளை வார்ப்பிரும்பு உற்பத்தியை உருவாக்கும் கரைசலில் கார்பன் இருக்க அனுமதிக்கிறது.சிலிக்கானின் அதிக சதவிகிதம் கரைசலில் இருந்து கார்பனை வெளியேற்றி கிராஃபைட்டை உருவாக்குகிறது மற்றும் சாம்பல் வார்ப்பிரும்பு உற்பத்தி செய்கிறது.மற்ற கலப்பு முகவர்கள், மாங்கனீசு, குரோமியம், மாலிப்டினம், டைட்டானியம் மற்றும் வெனடியம் சிலிக்கானை எதிர்க்கிறது, கார்பனைத் தக்கவைத்து, அந்த கார்பைடுகளின் உருவாக்கத்தை ஊக்குவிக்கிறது.நிக்கல் மற்றும் தாமிரம் வலிமை மற்றும் இயந்திரத்தன்மையை அதிகரிக்கும், ஆனால் உருவாக்கப்பட்ட கிராஃபைட்டின் அளவை மாற்றாது.கிராஃபைட் வடிவில் உள்ள கார்பன் ஒரு மென்மையான இரும்பில் விளைகிறது, சுருக்கத்தைக் குறைக்கிறது, வலிமையைக் குறைக்கிறது மற்றும் அடர்த்தியைக் குறைக்கிறது.சல்பர், பெரும்பாலும் மாசுபடுத்தும் போது, ​​இரும்பு சல்பைடை உருவாக்குகிறது, இது கிராஃபைட் உருவாவதைத் தடுக்கிறது மற்றும் கடினத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது.கந்தகத்தின் பிரச்சனை என்னவென்றால், அது உருகிய வார்ப்பிரும்பை பிசுபிசுப்பாக ஆக்குகிறது, இது குறைபாடுகளை ஏற்படுத்துகிறது.கந்தகத்தின் விளைவுகளை எதிர்கொள்ள, மாங்கனீசு சேர்க்கப்படுகிறது, ஏனெனில் இரண்டும் இரும்பு சல்பைடுக்கு பதிலாக மாங்கனீசு சல்பைடாக உருவாகிறது.மாங்கனீசு சல்பைடு உருகுவதை விட இலகுவானது, எனவே அது உருகியதிலிருந்து வெளியேறி கசடுக்குள் மிதக்கிறது.கந்தகத்தை நடுநிலையாக்க தேவையான மாங்கனீஸின் அளவு 1.7 × சல்பர் உள்ளடக்கம் + 0.3% ஆகும்.மாங்கனீசு இந்த அளவை விட அதிகமாக சேர்க்கப்பட்டால், மாங்கனீசு கார்பைடு உருவாகிறது, இது கடினத்தன்மை மற்றும் குளிர்ச்சியை அதிகரிக்கிறது, சாம்பல் இரும்பு தவிர, மாங்கனீசு 1% வரை வலிமை மற்றும் அடர்த்தியை அதிகரிக்கிறது.

நிக்கல் மிகவும் பொதுவான கலப்பு கூறுகளில் ஒன்றாகும், ஏனெனில் இது பியர்லைட் மற்றும் கிராஃபைட் கட்டமைப்பை செம்மைப்படுத்துகிறது, கடினத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் பிரிவு தடிமன்களுக்கு இடையிலான கடினத்தன்மை வேறுபாடுகளை சமன் செய்கிறது.இலவச கிராஃபைட்டைக் குறைக்கவும், குளிர்ச்சியை உருவாக்கவும், மேலும் இது ஒரு சக்திவாய்ந்த கார்பைடு நிலைப்படுத்தியாக இருப்பதால் குரோமியம் சிறிய அளவில் சேர்க்கப்படுகிறது;நிக்கல் அடிக்கடி இணைந்து சேர்க்கப்படுகிறது.0.5% குரோமியத்திற்கு மாற்றாக ஒரு சிறிய அளவு தகரத்தைச் சேர்க்கலாம்.குளிர்ச்சியைக் குறைக்கவும், கிராஃபைட்டைச் செம்மைப்படுத்தவும், திரவத்தன்மையை அதிகரிக்கவும், 0.5-2.5% வரிசையில், லேடில் அல்லது உலைகளில் செம்பு சேர்க்கப்படுகிறது.குளிர்ச்சியை அதிகரிக்கவும், கிராஃபைட் மற்றும் பியர்லைட் கட்டமைப்பைச் செம்மைப்படுத்தவும் மாலிப்டினம் 0.3-1% வரிசையில் சேர்க்கப்படுகிறது;இது பெரும்பாலும் நிக்கல், தாமிரம் மற்றும் குரோமியம் ஆகியவற்றுடன் இணைந்து அதிக வலிமை கொண்ட இரும்புகளை உருவாக்குகிறது.டைட்டானியம் ஒரு டீகாஸர் மற்றும் டீஆக்ஸைடராக சேர்க்கப்படுகிறது, ஆனால் அது திரவத்தன்மையையும் அதிகரிக்கிறது.0.15-0.5% வெனடியம் சிமென்டைட்டை உறுதிப்படுத்தவும், கடினத்தன்மையை அதிகரிக்கவும், உடைகள் மற்றும் வெப்பத்திற்கு எதிர்ப்பை அதிகரிக்கவும் வார்ப்பிரும்புக்கு சேர்க்கப்படுகிறது.0.1–0.3% சிர்கோனியம் கிராஃபைட்டை உருவாக்கவும், ஆக்ஸிஜனேற்றவும், திரவத்தன்மையை அதிகரிக்கவும் உதவுகிறது.

உருகக்கூடிய இரும்பு உருகலில், பிஸ்மத் 0.002-0.01% அளவில் சேர்க்கப்படுகிறது, எவ்வளவு சிலிக்கான் சேர்க்க முடியும் என்பதை அதிகரிக்க.வெள்ளை இரும்பில், இணக்கமான இரும்பின் உற்பத்திக்கு உதவ போரான் சேர்க்கப்படுகிறது;இது பிஸ்மத்தின் கரடுமுரடான விளைவையும் குறைக்கிறது.

சாம்பல் வார்ப்பிரும்பு

சாம்பல் வார்ப்பிரும்பு அதன் கிராஃபிடிக் நுண்ணிய கட்டமைப்பால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது, இது பொருளின் எலும்பு முறிவுகளை சாம்பல் தோற்றத்தை ஏற்படுத்துகிறது.இது மிகவும் பொதுவாக பயன்படுத்தப்படும் வார்ப்பிரும்பு மற்றும் எடை அடிப்படையில் மிகவும் பரவலாக பயன்படுத்தப்படும் வார்ப்பிரும்பு பொருள்.பெரும்பாலான வார்ப்பிரும்புகள் 2.5-4.0% கார்பன், 1-3% சிலிக்கான் மற்றும் மீதமுள்ள இரும்பு ஆகியவற்றின் இரசாயன கலவையைக் கொண்டுள்ளன.சாம்பல் வார்ப்பிரும்பு எஃகு விட குறைவான இழுவிசை வலிமை மற்றும் அதிர்ச்சி எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் அதன் சுருக்க வலிமை குறைந்த மற்றும் நடுத்தர கார்பன் எஃகுக்கு ஒப்பிடத்தக்கது.இந்த இயந்திர பண்புகள் நுண் கட்டமைப்பில் இருக்கும் கிராஃபைட் செதில்களின் அளவு மற்றும் வடிவத்தால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன மற்றும் ASTM வழங்கிய வழிகாட்டுதல்களின்படி வகைப்படுத்தலாம்.

வெள்ளை வார்ப்பிரும்பு

சிமென்டைட் எனப்படும் இரும்பு கார்பைடு படிவு இருப்பதால் வெள்ளை வார்ப்பிரும்பு வெள்ளை உடைந்த மேற்பரப்புகளைக் காட்டுகிறது.குறைந்த சிலிக்கான் உள்ளடக்கம் (கிராபிடைசிங் ஏஜென்ட்) மற்றும் வேகமான குளிரூட்டும் விகிதத்துடன், வெள்ளை வார்ப்பிரும்பில் உள்ள கார்பன் உருகும்போது மெட்டாஸ்டேபிள் ஃபேஸ் சிமென்டைட், Fe₃சி, கிராஃபைட்டை விட.உருகியதில் இருந்து படியும் சிமென்டைட் ஒப்பீட்டளவில் பெரிய துகள்களாக உருவாகிறது.இரும்பு கார்பைடு வீழ்படிவதால், அது அசல் உருகலில் இருந்து கார்பனைத் திரும்பப் பெறுகிறது, கலவையை யூடெக்டிக்குக்கு நெருக்கமான ஒன்றை நோக்கி நகர்த்துகிறது, மேலும் மீதமுள்ள கட்டம் குறைந்த இரும்பு-கார்பன் ஆஸ்டெனைட் ஆகும் (குளிர்ச்சியில் இது மார்டென்சைட்டாக மாறக்கூடும்).இந்த யூடெக்டிக் கார்பைடுகள் மழைப்பொழிவு கடினப்படுத்துதல் (சில எஃகுகளைப் போல, தூய இரும்பு ஃபெரைட் மேட்ரிக்ஸ் மூலம் இடப்பெயர்வுகளின் இயக்கத்தைத் தடுப்பதன் மூலம் மிகச்சிறிய சிமெண்டைட் படிவுகள் [பிளாஸ்டிக் சிதைவை] தடுக்கலாம்.மாறாக, அவை வார்ப்பிரும்புகளின் மொத்த கடினத்தன்மையை அவற்றின் மிக உயர்ந்த கடினத்தன்மை மற்றும் அவற்றின் கணிசமான அளவு பின்னம் ஆகியவற்றின் காரணமாக அதிகரிக்கின்றன, அதாவது மொத்த கடினத்தன்மையை கலவைகளின் விதியால் தோராயமாக மதிப்பிட முடியும்.எந்தவொரு சந்தர்ப்பத்திலும், அவர்கள் கடினத்தன்மையின் இழப்பில் கடினத்தன்மையை வழங்குகிறார்கள்.கார்பைடு பொருளின் பெரும்பகுதியை உருவாக்குவதால், வெள்ளை வார்ப்பிரும்பை நியாயமான முறையில் செர்மெட்டாக வகைப்படுத்தலாம்.வெள்ளை இரும்பு பல கட்டமைப்பு கூறுகளில் பயன்படுத்த முடியாத அளவுக்கு உடையக்கூடியது, ஆனால் நல்ல கடினத்தன்மை மற்றும் சிராய்ப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த செலவில், ஸ்லரி பம்புகள், ஷெல் லைனர்கள் மற்றும் பந்தில் உள்ள லிஃப்டர் பார்கள் ஆகியவற்றின் தேய்மான மேற்பரப்புகள் (தூண்டுதல் மற்றும் வால்யூட்) போன்ற பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆலைகள் மற்றும் தன்னியக்க அரைக்கும் ஆலைகள், நிலக்கரி தூள்களில் பந்துகள் மற்றும் மோதிரங்கள், மற்றும் ஒரு பேக்ஹோவின் தோண்டும் வாளியின் பற்கள் (எனினும் வார்ப்பு நடுத்தர கார்பன் மார்டென்சிடிக் ஸ்டீல் இந்த பயன்பாட்டிற்கு மிகவும் பொதுவானது).

தடிமனான வார்ப்புகளை விரைவாக குளிர்விப்பது கடினம், அது உருகுவதை வெள்ளை வார்ப்பிரும்பு போல் திடப்படுத்துகிறது.இருப்பினும், வெள்ளை வார்ப்பிரும்பு ஓடுகளை திடப்படுத்த விரைவான குளிரூட்டலைப் பயன்படுத்தலாம், அதன் பிறகு மீதமுள்ளவை சாம்பல் வார்ப்பிரும்புகளின் மையத்தை உருவாக்க மெதுவாக குளிர்ச்சியடைகின்றன.இதன் விளைவாக வார்ப்பு, என்று அழைக்கப்படும்குளிர்ந்த வார்ப்பு, ஓரளவு கடினமான உட்புறத்துடன் கடினமான மேற்பரப்பின் நன்மைகள் உள்ளன.

உயர்-குரோமியம் வெள்ளை இரும்பு கலவைகள் பாரிய வார்ப்புகளை (உதாரணமாக, 10-டன் உந்துவிசை) மணல் வார்க்க அனுமதிக்கின்றன, ஏனெனில் குரோமியம் அதிக தடிமன் கொண்ட பொருளின் மூலம் கார்பைடுகளை உற்பத்தி செய்ய தேவையான குளிரூட்டும் வீதத்தை குறைக்கிறது.குரோமியம் ஈர்க்கக்கூடிய சிராய்ப்பு எதிர்ப்பைக் கொண்ட கார்பைடுகளையும் உற்பத்தி செய்கிறது.இந்த உயர்-குரோமியம் உலோகக்கலவைகள் குரோமியம் கார்பைடுகளின் முன்னிலையில் அவற்றின் உயர்ந்த கடினத்தன்மையைக் கூறுகின்றன.இந்த கார்பைடுகளின் முக்கிய வடிவம் யூடெக்டிக் அல்லது முதன்மை எம்₇C₃கார்பைடுகள், இதில் "M" என்பது இரும்பு அல்லது குரோமியம் மற்றும் கலவையின் கலவையைப் பொறுத்து மாறுபடும்.யூடெக்டிக் கார்பைடுகள் வெற்று அறுகோண தண்டுகளின் மூட்டைகளாக உருவாகின்றன மற்றும் அறுகோண அடித்தள விமானத்திற்கு செங்குத்தாக வளரும்.இந்த கார்பைடுகளின் கடினத்தன்மை 1500-1800HV வரம்பிற்குள் இருக்கும்.

இணக்கமான வார்ப்பிரும்பு

மெல்லக்கூடிய இரும்பு ஒரு வெள்ளை இரும்பு வார்ப்பாகத் தொடங்குகிறது, பின்னர் அது ஒரு நாள் அல்லது இரண்டு நாட்களுக்கு சுமார் 950 °C (1,740 °F) வெப்பநிலையில் சிகிச்சை அளிக்கப்பட்டு ஓரிரு நாட்களில் குளிர்விக்கப்படுகிறது.இதன் விளைவாக, இரும்பு கார்பைடில் உள்ள கார்பன் கிராஃபைட் மற்றும் ஃபெரைட் மற்றும் கார்பன் (ஆஸ்டெனைட்) ஆக மாறுகிறது.மெதுவான செயல்முறையானது மேற்பரப்பு பதற்றத்தை செதில்களாகக் காட்டிலும் கிராஃபைட்டை உருண்டைத் துகள்களாக உருவாக்க அனுமதிக்கிறது.அவற்றின் குறைந்த விகிதத்தின் காரணமாக, ஸ்பீராய்டுகள் ஒப்பீட்டளவில் குறுகியதாகவும், ஒன்றுக்கொன்று தொலைவில் உள்ளன, மேலும் பரப்பும் கிராக் அல்லது ஃபோனானுடன் ஒப்பிடும்போது குறைந்த குறுக்குவெட்டைக் கொண்டுள்ளன.அவை செதில்களுக்கு மாறாக அப்பட்டமான எல்லைகளைக் கொண்டுள்ளன, இது சாம்பல் வார்ப்பிரும்புகளில் காணப்படும் அழுத்த செறிவு சிக்கல்களைத் தணிக்கிறது.பொதுவாக, இணக்கமான வார்ப்பிரும்புகளின் பண்புகள் லேசான எஃகு போன்றது.வெள்ளை வார்ப்பிரும்பு மூலம் தயாரிக்கப்படுவதால், இணக்கமான இரும்பில் எவ்வளவு பெரிய பகுதியை வார்க்க முடியும் என்பதற்கு ஒரு வரம்பு உள்ளது.

குழாய் வார்ப்பிரும்பு