पर्लाइट
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| Steels |
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| File:Разливка жидкого чугуна.jpg |
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| Other iron-based materials |
पर्ललाइट फेराइट (लोहा) (87.5 wt%) और सीमेन्टाईट (12.5 wt%) की वैकल्पिक परतों से बना दो-चरणीय, लैमेलर संरचना (या स्तरित) संरचना है जो कुछ इस्पात ्स और कच्चा लोहा में होता है। आयरन-कार्बन मिश्र धातु के धीमी गति से ठंडा होने के दौरान, ऑस्टेनाईट austenite के नीचे ठंडा होने पर यूटेक्टॉइड प्रतिक्रिया द्वारा पर्लाइट बनता है 723 °C (1,333 °F) (यूटेक्टॉइड तापमान)। पर्ललाइट एक माइक्रोस्ट्रक्चर है जो स्टील्स के कई सामान्य ग्रेड में होता है।
ऑस्टेनाइट की यूटेक्टॉइड संरचना लगभग 0.8% कार्बन है; कम कार्बन सामग्री वाले स्टील (हीट ट्रीटिंग#हाइपोयूटेक्टाइड एलॉय) में अपेक्षाकृत शुद्ध फेराइट क्रिस्टलीय का एक समान अनुपात होगा जो यूटेक्टॉइड प्रतिक्रिया में भाग नहीं लेते हैं और पर्ललाइट में परिवर्तित नहीं हो सकते हैं। इसी तरह उच्च कार्बन सामग्री वाले स्टील्स (हीट ट्रीटिंग #हाइपरेक्टेक्टॉइड मिश्र धातु) यूटेक्टॉइड बिंदु तक पहुंचने से पहले सीमेंटाइट बनाएंगे। यूटेक्टॉइड बिंदु के ऊपर बनने वाले फेराइट और सीमेंटाइट के अनुपात की गणना लीवर नियम का उपयोग करके आयरन/आयरन-कार्बाइड संतुलन चरण आरेख से की जा सकती है।
पर्लिटिक (यूटेक्टॉइड कंपोजिशन) या नियर-पर्लाइटिक माइक्रोस्ट्रक्चर (निकट-यूटेक्टॉइड कंपोजिशन) वाले स्टील्स को पतले तारों में खींचा जा सकता है। इस तरह के तार, अक्सर रस्सियों में बँधे होते हैं, व्यावसायिक रूप से पियानो तारों, निलंबन पुलों के लिए रस्सियों और टायर सुदृढीकरण के लिए स्टील कॉर्ड के रूप में उपयोग किए जाते हैं। वायर ड्राइंग की उच्च डिग्री (3 से ऊपर लॉगरिदमिक स्ट्रेन) कई गिगापास्कल की उपज शक्ति के साथ पर्लिटिक तारों की ओर ले जाती है। यह पर्लाइट को पृथ्वी पर सबसे मजबूत संरचनात्मक थोक सामग्रियों में से एक बनाता है।[1] कुछ हाइपेरुटेक्टॉइड पर्लिटिक स्टील के तार, जब ठंडे तार को 5 से ऊपर ट्रू (लॉगरिदमिक) स्ट्रेन के लिए खींचा जाता है, तो वह 6 GPa से ऊपर की अधिकतम तन्य शक्ति भी दिखा सकता है।[2] 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 कोल्ड वायर ड्रॉइंग 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,[3] और यहां तक कि क्रिस्टलीय से अनाकार सीमेंटाइट तक एक संरचनात्मक संक्रमण। सीमेंटाइट का विरूपण-प्रेरित अपघटन और माइक्रोस्ट्रक्चरल 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; इंटरफेस पर कार्बन एकाग्रता ढाल में बदलाव के कारण चरण इंटरफेस में विरूपण आवास की भिन्नता; और यांत्रिक मिश्र धातु।[4] पर्ललाइट को पहली बार हेनरी क्लिफ्टन सॉर्बी द्वारा पहचाना गया था और शुरू में इसका नाम सॉर्बाइट रखा गया था, हालांकि मोती की माँ के लिए माइक्रोस्ट्रक्चर की समानता और विशेष रूप से संरचना के पैमाने के कारण होने वाले ऑप्टिकल 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 शामिल 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 न्यूक्लियेशन प्रक्रिया के कारण पर्लाइट ऑस्टेनाइट में बदल जाता है।
यूटेक्टॉइड स्टील
यूटेक्टॉइड स्टील को सिद्धांत रूप में पूरी तरह से पर्लाइट में बदला जा सकता है; यदि सामान्य यूटेक्टॉइड से कम तापमान पर रूपांतरित किया जाता है, तो हाइपोएक्टेक्टॉइड स्टील्स भी पूरी तरह से पर्लिटिक हो सकते हैं।[5][6] पर्लाइट कठोर और मजबूत हो सकता है लेकिन विशेष रूप से कठिन नहीं है। फेराइट और सीमेंटाइट के मजबूत लैमेलर नेटवर्क 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 (फास्टनर) शामिल हैं।
संदर्भ
- ↑ Raabe, D.; Choi, P. P.; Li, Y. J.; Kostka, A.; Sauvage, X.; Lecouturier, F.; Hono, K.; Kirchheim, R.; Pippan, R.; Embury, D. (2010), Metallic composites processed via extreme deformation - Toward the limits of strength in bulk materials, vol. 35, MRS Bulletin, p. 982.
- ↑ Li, Y.; Raabe, D.; Herbig, M. J.; Choi, P.P.; Goto, S.; Kostka, A.; Yarita, H.; Bochers, C.; Kirchheim, R. (2014), "Segregation stabilizes nanocrystalline bulk steel with near theoretical strength", Physical Review Letters, 113 (10): 106104, Bibcode:2014PhRvL.113j6104L, doi:10.1103/PhysRevLett.113.106104, PMID 25238372.
- ↑ Chen, Y. Z.; Csiszár, G.; Cizek, J.; Westerkamp, S.; Borchers, C.; Ungár, T.; Goto, S.; Liu, F.; Kirchheim, R. (2013-04-10). "कोल्ड-ड्रॉन पर्लिटिक स्टील वायर के कार्बन-रिच फेराइट में दोष". Metallurgical and Materials Transactions A. 44 (8): 3882–3889. Bibcode:2013MMTA...44.3882C. doi:10.1007/s11661-013-1723-x. ISSN 1073-5623. S2CID 135839236.
- ↑ Li, Y.J.; Choi, P.P.; Borchers, C.; Westerkamp, S.; Goto, S.; Raabe, D.; Kirchheim, R. (2011), "Atomic-scale mechanisms of deformation-induced cementite decomposition in pearlite", Acta Materialia, 59 (10): 3965, Bibcode:2011AcMat..59.3965L, doi:10.1016/j.actamat.2011.03.022.
- ↑ Alvarenga HD, Van de Putte T, Van Steenberge N, Sietsma J, Terryn H (Apr 2009). "सी-एमएन स्टील्स के सतही डीकार्बराइजेशन के कैनेटीक्स पर कार्बाइड मॉर्फोलॉजी और माइक्रोस्ट्रक्चर का प्रभाव". Metall Mater Trans A. 46: 123–133. doi:10.1007/s11661-014-2600-y. S2CID 136871961.
- ↑ "Eutectoid Steel - Engineering Dictionary - EngNet".
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.
बाहरी संबंध
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