पर्लाइट





पर्ललाइट फेराइट (लोहा) (87.5 wt%) और सीमेन्टाईट (12.5 wt%) की वैकल्पिक परतों से बना दो-चरणीय, पटलिका संरचना (या स्तरित) संरचना है जो कुछ इस्पात और कच्चा लोहा में होता है। आयरन-कार्बन मिश्र धातु के धीमी गति से ठंडा होने के दौरान, ऑस्टेनाईट 723 C के नीचे ठंडा होने पर गलनक्रांतिकाभ प्रतिक्रिया द्वारा पर्लाइट बनता है (गलनक्रांतिकाभ तापमान)। पर्ललाइट एक सूक्ष्मसंरचना है जो इस्पात की कई सामान्य श्रेणी में होता है।

ऑस्टेनाइट की गलनक्रांतिकाभ संरचना लगभग 0.8% कार्बन है; कम कार्बन सामग्री वाले इस्पात (हाइपरेगलनक्रांतिकाभ मिश्रधातु) में अपेक्षाकृत शुद्ध फेराइट स्फटिक का एक समान अनुपात होगा जो गलनक्रांतिकाभ प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेते हैं और पर्ललाइट में परिवर्तित नहीं हो सकते हैं। इसी तरह उच्च कार्बन सामग्री वाले इस्पात्स (हाइपरेक्टेक्टॉइड मिश्रधातु) गलनक्रांतिकाभ बिंदु तक पहुंचने से पहले सीमेंटाइट बनाएंगे। गलनक्रांतिकाभ बिंदु के ऊपर बनने वाले फेराइट और सीमेंटाइट के अनुपात की गणना उत्तोलक नियम का उपयोग करके आयरन/आयरन-कार्बाइड संतुलन चरण आरेख से की जा सकती है।

पर्लिटिक (गलनक्रांतिकाभ संयोजन) या पर्लाइटिक के निकट सूक्ष्मसंरचना (निकट-गलनक्रांतिकाभ संयोजन) वाले इस्पात को पतले तारों में खींचा जा सकता है। इस तरह के तार, प्रायः रस्सियों में बँधे होते हैं, व्यावसायिक रूप से पियानो तारों, निलंबन पुलों के लिए रस्सियों और टायर सुदृढीकरण के लिए इस्पात कॉर्ड के रूप में उपयोग किए जाते हैं। तार कर्षण की उच्च डिग्री (3 से ऊपर लघुगणकीय तनाव) कई गिगापास्कल की उपज शक्ति के साथ पर्लिटिक तारों की ओर ले जाती है। यह पर्लाइटी को पृथ्वी पर सबसे मजबूत संरचनात्मक थोक सामग्रियों में से एक बनाता है।

कुछ हाइपेरुटेक्टॉइड पर्लिटिक इस्पात के तार, जब ठंडे तार को 5 से ऊपर यथार्थ (लघुगणकीय) तनाव के लिए खींचा जाता है, तो वह 6 GPa से ऊपर की अधिकतम तन्य शक्ति भी दिखा सकता है। हालांकि कई इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में पर्लाइट का उपयोग किया जाता है, लेकिन इसकी अत्यधिक ताकत की उत्पत्ति अच्छी तरह से समझ में नहीं आती है। यह हाल ही में दिखाया गया है कि ठंडे तार चित्रकारी न केवल लैमेली संरचना को परिष्कृत करके पर्लाइट को मजबूत करता है, बल्कि साथ ही साथ सीमेंटाइट के आंशिक रासायनिक अपघटन का कारण भी बनता है, जो फेराइट चरण की बढ़ी हुई कार्बन सामग्री से जुड़ा होता है, फेराइट लैमेली में विरूपण प्रेरित जाली दोष, और यहां तक ​​कि क्रिस्टलीय से अनाकार सीमेंटाइट तक एक संरचनात्मक संक्रमण है। सीमेंटाइट का विरूपण-प्रेरित अपघटन और सूक्ष्मसंरचना परिवर्तन कई अन्य घटनाओं से निकटता से संबंधित है जैसे कि सीमेंटाइट और फेराइट चरण दोनों में कार्बन और अन्य मिश्र धातु तत्वों जैसे सिलिकॉन और मैंगनीज का एक मजबूत पुनर्वितरण; अंतरापृष्ठ पर कार्बन एकाग्रता ढाल में बदलाव के कारण चरण अंतरापृष्ठ में विरूपण आवास की भिन्नता; और यांत्रिक मिश्र धातु है।

पर्ललाइट को पहली बार हेनरी क्लिफ्टन सॉर्बी द्वारा पहचाना गया था और प्रारम्भ में इसका नाम सॉर्बाइट रखा गया था, हालांकि नैकरे के साथ सूक्ष्म की समानता और विशेष रूप से संरचना के मापक्रम के कारण होने वाले प्रकाशिक प्रभाव ने वैकल्पिक नाम को और अधिक लोकप्रिय बना दिया।।

बैनाइट एक समान संरचना है जिसमें लैमेली दृश्यमान प्रकाश की तरंग दैर्ध्य की तुलना में बहुत छोटी होती है और इस प्रकार इस पियरलेसेंट उपस्थिति का अभाव होता है। इसे और तेजी से ठंडा करके तैयार किया जाता है। पर्लाइट के विपरीत, जिसके गठन में सभी परमाणुओं का प्रसार सम्मिलित होता है, बैनाइट एक विस्थापित परिवर्तन तंत्र द्वारा बढ़ता है।

पर्लाइट का ऑस्टेनाइट में रूपांतरण 723C के कम महत्वपूर्ण तापमान पर होता है। इस तापमान पर केंद्रक प्रक्रिया के कारण पर्लाइट ऑस्टेनाइट में बदल जाता है।

गलनक्रांतिकाभ इस्पात
गलनक्रांतिकाभ इस्पात को सिद्धांत रूप में पूरी तरह से पर्लाइट में बदला जा सकता है; यदि सामान्य गलनक्रांतिकाभ से कम तापमान पर रूपांतरित किया जाता है, तो हाइपोएक्टेक्टॉइड इस्पात्स भी पूरी तरह से पर्लिटिक हो सकते हैं। पर्लाइट कठोर और मजबूत हो सकता है लेकिन विशेष रूप से कठिन नहीं है। फेराइट और सीमेंटाइट के मजबूत पटलित संजाल के कारण यह पहनने के लिए प्रतिरोधी हो सकता है। अनुप्रयोगों के उदाहरणों में काटने के उपकरण, उच्च शक्ति वाले तार, चाकू, छेनी और कील सम्मिलित हैं।

अग्रिम पठन

 * Comprehensive information on pearlite
 * Introduction to Physical metallurgy by Sidney H. Avner, second edition, McGraw hill publications.
 * Steels: Processing, Structure, and Performance, Chapter 15 High-Carbon Steels: Fully Pearlitic Microstructures and Applications by George Krauss, 2005 Edition, ASM International.