|
# EN8
# WPS
સામગ્રી ગુણધર્મો
આયર્ન કાર્બન તબક્કો રેખાકૃતિ , તો અલગ અલગ તબક્કાઓ રચના આવશ્યક શરતો દર્શાવે છે. આયર્ન મળે છે પૃથ્વી 'ઓ પોપડો એક સ્વરૂપમાં માત્ર અયસ્ક , Usally લોખંડ ઓક્સાઇડ, zoals મેગ્નેટાઇટ , હિમેટાઇટ , વગેરે આયર્ન માંથી કાઢવામાં આવે છે લૌહ અયસ્ક ઓક્સિજન દૂર અને પ્રાધાન્યવાળી રાસાયણિક ભાગીદાર zoals કાર્બન સાથે અયસ્ક સંયોજન દ્વારા. આ પ્રક્રિયા તરીકે ઓળખાય છે, શુદ્ધિકરણની , પ્રથમ નીચા હતા ધાતુઓ માટે લાગુ ગલન બિંદુઓ, zoals ટીન , બધા જે 250 અંદાજે ° C પર પીગળે (° ફે 482) અને તાંબુ , બધા જે 1100 અંદાજે ° C પર પીગળે (2010 ° એફ) છે. તેની સરખામણીમાં, કાસ્ટ આયર્ન 1375 અંદાજે ° C પર પીગળે (2507 ° એફ) છે. [2]
બધા અથવા પ્રતિપાદન કે તાપમાન પ્રાચીન પદ્ધતિઓ સાથે પહોંચી શકે તે ત્યારથી ઉપયોગ કરવામાં આવે છે કાંસ્ય યુગ . ત્યારથી લોહ ના ઓક્સિડેશન દર ઝડપથી 800 આગળ વધે ° સી (1470 ° એફ) છે, એ મહત્વનું છે કે શુદ્ધિકરણની પર્યાવરણમાં નીચા પ્રાણવાયુ માં યોજાય છે. તાંબા અને ટિન વિપરીત, પ્રવાહી લોહ કાર્બન તદ્દન સહેલાઇથી ઓગળી જાય છે. એક (એલોય માં શુદ્ધિકરણની પરિણામો કાચું લોખંડ ) તે ખૂબ જ કાર્બન સમાવે સ્ટીલ કહેવાય. [2] આ વધારાના કાર્બન અને અન્ય અશુદ્ધિઓ એક પછીના પગલાંમાં દૂર કરવામાં આવે છે.
અન્ય સામગ્રી ઘણી વખત મિશ્રણ / લોહ કાર્બન ઉમેરવામાં આવે છે ઇચ્છિત properties સાથે સ્ટીલ પેદા કરે છે. નિકલ અને મેંગેનીઝ સ્ટીલ તેના તણાવ શક્તિ ઉમેરવા અને બનાવવા austenite લોખંડ કાર્બન ઉકેલ વધુ કેમિકલી સ્થિર છે, ફોર્મ ક્રોમિયમ વધારો નક્કરતા અને ગલન તાપમાન, અને વેનેડિયમ પણ પાણીની કઠિનતા વધે છે જ્યારે અસરો ઘટાડવાનું મેટલ થાક . [3]
કાટ preventDefault, ઓછામાં ઓછી 11% ક્રોમિયમ સ્ટીલ ઉમેરવામાં આવે છે તેથી તે હાર્ડ ઓક્સાઇડ મેટલ સપાટી પર રચાય છે, આ તરીકે ઓળખાય છે સ્ટેનલેસ સ્ટીલ . રંગમાં પાંખ martensite રચના માટે ધીમી છિપાવવી દરે પ્રાથમિકતા રચના સાથે દખલ માં સાવચેત પરિણામે ઊંચી ઝડપ સ્ટીલ . બીજી બાજુ, સલ્ફર, નાઇટ્રોજન અને ફોસ્ફરસ સ્ટીલ વધુ બરડ કરો, જેથી થિસીસ Comm જ જોવા મળે તત્વો ઓર પ્રક્રિયા માંથી દૂર કરવી જ સતત. [3]
આ ઘનતા સ્ટીલનું Alloying 7750 અને 8050 કિલો / 3 મીટર (484 અને 503 લેગબાય / કા ફુટ) છે, અથવા 7.75 અને 8.05 જી / 3 સેન્ટિમીટર (4.48 અને 4.65 / ઔંસ કા) વચ્ચે પરંતુ ઘટકો Usally રેન્જ પર આધારિત બદલાય છે. [ 4]
પણ કેન્દ્રીકરણ તે મેકઅપ સ્ટેમ, કાર્બન અને આયર્ન મિશ્રણ અત્યંત અલગ ગુણધર્મો સાથે વિવિધ માળખા એક નંબર, રચના કરી શકે સાંકડી રેન્જમાં. આવા ગુણધર્મો સમજ ગુણવત્તા સ્ટીલ બનાવવા માટે જરૂરી છે. અંતે ઓરડાના તાપમાને , લોખંડ સૌથી સ્થિર સ્વરૂપ છે શરીર કેન્દ્રિત ઘન (BCC) માળખું . તે ખૂબ જ નરમ ધાતુ પદાર્થ કે માત્ર કાર્બન નાના એકાગ્રતા, કોઈ 0,021 કરતાં વધુ 723 અંતે wt% ઓગાળી શકે છે ° C (અંશ ફેરનહિટ 1333), અને 0 અંતે 0,005 માત્ર% ° સી (32 ° એફ) છે. જો સ્ટીલ તાપમાને 0,021 કરતાં વધારે% કાર્બન સ્ટીલ સમાવે બનાવવા રહેશે તે માં પરિવર્તિત ચહેરો કેન્દ્રિત ઘન (FCC) માળખું, જેને austenite અથવા γ લોઢું. પણ તે નરમ અને મેટાલિક છે પરંતુ નોંધપાત્ર રીતે વધુ કાર્બન, તેટલી 2.1 તરીકે% ઓગાળી શકે છે [5] 1148 કાર્બન ° સી (2098 ° એફ) છે, જે સ્ટીલના બધા ઉપર કાર્બન સામગ્રી પ્રતિબિંબિત કરે છે. [6]
જ્યારે 0.8% કરતાં પણ ઓછા કાર્બન, એક hypoeutectoid સ્ટીલ તરીકે ઓળખાય છે, સાથે સ્ટીલ્સથી એક ઠંડુ કરવામાં આવે છે austenitic તબક્કો મિશ્રણ કાર્બન એક વધારાનું માં ferrite કળા, ટીંગ પરિણામો પર પાછા ફરવા માટે પ્રયત્ન કરે છે. માટે રજા કાર્બન માટે એક માર્ગ austenite તે માટે છે અવક્ષેપ બહાર ઉકેલ તરીકે cementite , લોખંડ કે આ ferrite સ્વરૂપ લઇ કાર્બન પૂરતી ઓછી છે પાછળ છોડી રહ્યું છે, cementite inclusions સાથે ferrite મેટ્રિક્સ ટીંગ માં પરિણમેલ છે. Cementite હાર્ડ અને બરડ છે intermetallic સંયોજન સાથે રાસાયણિક સૂત્ર ફે 3 સી ના At the eutectoid , 0.8% carbon, . અંતે eutectoid , 0.8% કાર્બન, તો કૂલ્ડ માળખું સ્વરૂપ લે છે pearlite , તેના માટે સામ્યતા નામ આપવામાં આવ્યું છે મોતીની છીપ . સ્ટીલ તે 0.8% થી વધુ કાર્બન છે માટે કૂલ્ડ માળખું pearlite અને cementite સ્વરૂપ લે છે. [7]
કદાચ સૌથી મહત્વપૂર્ણ પોલીમોર્ફિક ફોર્મ છે martensite , એક metastable તબક્કો કે જે મહત્વપૂર્ણ રીતે અન્ય સ્ટીલ તબક્કાઓ કરતાં મજબૂત છે. જ્યારે હેન્ડલ એક છે austenitic તબક્કો અને પછી quenched તે martensite માં બનાવે છે, કારણ કે તેની જગ્યાએ આ અણુઓ "થીજી" જાય છે જ્યારે એફસીસી માંથી ખબરવિનાઆનેપણ માટે સેલ માળખું બદલાય. કાર્બન સામગ્રી પર આધારિત martensitic તબક્કો વિવિધ સ્વરૂપો લે છે. 0.2 અંદાજે% કાર્બન નીચે તે α ferrite ખબરવિનાઆનેપણ સ્ફટિક સ્વરૂપમાં લે છે, પરંતુ ઊંચી કાર્બન સમાવિષ્ટો એક લઇ શરીર કેન્દ્રિત ચતુષ્કોણી માળખું (BCT). ત્યાં કોઈ થર્મલ છે સક્રિયકરણ ઊર્જા ના પરિવર્તન માટે વધુ વિષે, કોઈ રચનાત્મક ફેરફાર જેથી અણુઓ જનીન રેલી તેમની જ પાડોશીઓ જાળવી છે. [8]
માર્ટ સાઇટ નીચા ઘનતા કરતાં કરે છે austenite , તેથી તે તેમને વચ્ચે રૂપાંતર વોલ્યુમ પરિવર્તન પરિણમે. આ કિસ્સામાં, વિસ્તરણ થાય છે. આ વિસ્તરણ જનીન રેલી ના આંતરિક દબાણને સ્વરૂપ લઇ સંકોચન martensite અને સ્ફટિક પર તણાવ બાકીની ferrite પર એક વાજબી રકમ સાથે દબાણમાં બંને ઘટકો છે. જો quenching અયોગ્ય રીતે કરવામાં આવે છે, જે આંતરિક તણાવ એક ભાગ કારણ વિમૂઢ કરવું, કારણ કે તે ઠંડુ રાખે છે શકે છે. ખૂબ જ ઓછામાં ઓછા, તેઓ આંતરિક કારણ વર્ક સખ્તાઇ અને અન્ય સૂક્ષ્મ અપૂર્ણતાના. માટે સામાન્ય છિપાવવી તિરાડો જ્યારે પાણી quenched રચના માટે હોવા છતાં તેઓ હંમેશા દૃશ્યમાન હોઈ શકે નહિં. [9]
Heat treatment ગરમી સારવાર Main article: Heat treating carbon steel મુખ્ય લેખ: હીટ કાર્બન સ્ટીલ સારવાર
There are many types of heat treating processes available to steel. ત્યાં ઘણા પ્રકારના હોય છે ગરમી સારવાર માટે હેન્ડલ ઉપલબ્ધ પ્રક્રિયાઓ. The most common are annealing and quenching and tempering . સૌથી સામાન્ય છે મૃદુકરણ અને quenching અને તેવો ફેરફાર . Annealing is the process of heating the steel to a sufficiently high temperature to soften it. મૃદુકરણ પૂરતી ઊંચી તેને સોફ્ટ તાપમાન માટે સ્ટીલ ગરમ પ્રક્રિયા છે. This process occurs through three phases: recovery , recrystallization , and grain growth . : આ પ્રક્રિયા ત્રણ તબક્કાઓમાંથી પસાર થાય છે વસૂલાત , recrystallization , અને અનાજ વૃદ્ધિ . The temperature required to anneal steel depends on the type of annealing and the constituents of the alloy. [ 10 ] આ માટે સ્ટીલ (પોલાદને) પાણી પાવું જરૂરી તાપમાન મૃદુકરણ પ્રકાર અને એલોય ના ઘટકો પર આધાર રાખે છે. [10]
Quenching and tempering first involve heating the steel to the austenite phase, then quenching it in water or oil . Quenching અને તેવો ફેરફાર પ્રથમ કરવા માટે સ્ટીલ ગરમ સંડોવણી austenite તબક્કો, પછી quenching તેને પાણી અથવા તેલ . This rapid cooling results in a hard and brittle martensitic structure. [ 8 ] The steel is then tempered, which is just a specialized type of annealing. હાર્ડ અને બરડ martensitic માળખું આ ઝડપી ઠંડક પરિણમે છે. [8] આ સ્ટીલ, તો પછી પાણી પાયેલું છે કે જે માત્ર એક વિશિષ્ટ પ્રકાર કે મૃદુકરણ છે. In this application the annealing (tempering) process transforms some of the martensite into cementite, or spheroidite to reduce internal stresses and defects, which ultimately results in a more ductile and fracture-resistant metal. [ 11 ] આ એપ્લિકેશન માં મૃદુકરણ પ્રક્રિયા (મૃદુકરણ) cementite માં martensite કેટલાક પરિવર્તિત, અથવા spheroidite માટે આંતરિક તણાવ અને ખામીઓ ઘટાડી શકે છે, આખરે બધા જે વધુ નરમ અને અસ્થિભંગ પ્રતિરોધક મેટલ પરિણમે. [11]
Steel production સ્ટીલ ઉત્પાદન Main article: Steelmaking મુખ્ય લેખ: સ્ટીલ ઉત્પાદક
See also: List of countries by steel production આ પણ જુઓ: દેશોની સ્ટીલ ઉત્પાદન દ્વારા યાદી
Iron ore pellets for the production of steel. લૌહ અયસ્ક સ્ટીલ ઉત્પાદન માટે ગોળીઓ. When iron is smelted from its ore by commercial processes, it contains more carbon than is desirable. જ્યારે લોહ અયસ્ક તેની પાસેથી વાણિજ્યિક પ્રક્રિયાઓ દ્વારા smelted છે, તે વધુ કાર્બન કરતાં ઇચ્છનીય છે સમાવે છે. To become steel, it must be melted and reprocessed to reduce the carbon to the correct amount, at which point other elements can be added. સ્ટીલ બની જાય છે, તે અને ઓગાળવામાં હોવું જ જોઈએ યોગ્ય માત્રામાં બધા જે નિર્દેશ અન્ય તત્વો ઉમેરી શકાય ખાતે કાર્બન ઘટાડો reprocessed. This liquid is then continuously cast into long slabs or cast into ingots . આ પ્રવાહી પછી છે સતત ભૂમિકા લાંબા સ્લેબો આવે છે અથવા આપવમાં માં ingots . Approximately 96% of steel is continuously cast, while only 4% is produced as ingots. [ 12 ] સ્ટીલ 96 લગભગ% સતત, ચૂક્યું છે, જ્યારે માત્ર 4% ingots તરીકે બનાવવામાં આવે છે. [12]
The ingots are then heated in a soaking pit and hot rolled into slabs, blooms , or billets . આ ingots પછી ગરમ કરવામાં આવે છે પલાળીને ખાડો અને ગરમ વળેલું સ્લેબો, માં મોર , અથવા billets . Slabs are hot or cold rolled into sheet metal or plates. સ્લેબનો ગરમ અથવા છે વળેલું ઠંડા માં શીટ મેટલ અથવા પ્લેટો. Billets are hot or cold rolled into bars, rods, and wire. Billets ગરમ કે ઠંડુ બાર, સળિયા, અને વાયર માં વળેલું હોય છે. Blooms are hot or cold rolled into structural steel , such as I-beams and rails . મોર ગરમ કે ઠંડુ માં વળેલું છે માળખાકીય સ્ટીલ , zoals આઇ બીમ અને ટ્રેનની . In modern foundries these processes often occur in one assembly line , with ore coming in and finished steel coming out. [ 13 ] Sometimes after a steel's final rolling it is heat treated for strength, however this is relatively rare. [ 14 ] આધુનિક માં ફાઉન્ડ્રીઝ સંશ્લેષણ પ્રક્રિયાઓ ઘણી વખત એક થાય છે એસેમ્બલી લાઇન , ઓર માં આવતા અને સ્ટીલ બહાર આવી હતી. સમાપ્ત [13] ક્યારેક એક સ્ટીલ અંતિમ રોલિંગ પછી તેને શક્તિ માટે સારવાર ગરમી છે, જોકે આ પ્રમાણમાં દુર્લભ છે. [14]
History of steelmaking સ્ટીલ નિર્માણ ઇતિહાસ Main articles: History of ferrous metallurgy , History of the steel industry (1850-1970) , and History of the steel industry (1970-current) : મુખ્ય લેખો લોહ ધાતુવિજ્ઞાન ઇતિહાસ , સ્ટીલ ઉદ્યોગ ઇતિહાસ (1850-1970) , અને સ્ટીલ ઉદ્યોગ ઇતિહાસ (1970-current)
Bloomery smelting during the Middle Ages . લોઢાના જથ્થા બનાવવાનું સ્થળ સતત શુદ્ધિકરણની એ મધ્ય યુગ . Ancient steel પ્રાચીન સ્ટેમ Steel was known in antiquity, and may have been produced by managing bloomeries , or iron-smelting facilities, in which the bloom contained carbon. [ 15 ] સ્ટીલ પ્રાચીન જાણીતી હતી, અને તે વ્યવસ્થા દ્વારા ઉત્પાદિત કરી શકે bloomeries , બધા મોર જે કાર્બન સમાયેલ અથવા લોહ શુદ્ધિકરણની સુવિધાઓ. [15]
The earliest known production of steel is a piece of ironware excavated from an archaeological site in Anatolia ( Kaman-Kalehoyuk ) and is about 4,000 years old. [ 16 ] Other ancient steel comes from East Africa , dating back to 1400 BC. [ 17 ] In the 4th century BC steel weapons like the Falcata were produced in the Iberian Peninsula , while Noric steel was used by the Roman military . [ 18 ] વહેલામાં સ્ટીલ જાણીતા ઉત્પાદન લોહ એક ભાગ છે આવી હતી માંથી ખોદકામ પુરાતત્વીય સાઇટ ખાતે એનાટોલીયા ( KAMAN-Kalehoyuk ) છે અને લગભગ 4,000 વર્ષ જૂનું. [16] અન્ય પ્રાચીન સ્ટીલ માંથી આવે પૂર્વ આફ્રિકા 1400 પર પાછા ડેટિંગ, બીસી. [17] 4 થી સદી બીસીમાં જેવા સ્ટીલ હથિયારો Falcata માં ઉત્પાદન કરવામાં આવ્યું હતું ઇબેરિયન દ્વિપકલ્પ , જ્યારે Noric સ્ટીલ દ્વારા ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો રોમન લશ્કરી . [18]
Steel was produced in large quantities in Sparta around 650BC. [ 19 ] [ 20 ] સ્ટીલ મોટી માત્રામાં ઉત્પાદન કરવામાં આવ્યું હતું સ્પાર્ટા 650BC આસપાસ. [19] [20]
The Chinese of the Warring States (403–221 BC) had quench-hardened steel , [ 21 ] while Chinese of the Han Dynasty (202 BC – 220 AD) created steel by melting together wrought iron with cast iron, gaining an ultimate product of a carbon-intermediate steel by the 1st century AD. [ 22 ] [ 23 ] The Haya people of East Africa invented a type of high-heat blast furnace they used to make carbon steel at 1,802 °C (3,276 °F) nearly 2,000 years ago. [ 24 ] આ ચિની ના યુદ્ધરત રાજ્યોના (403-221 બીસી) હતા છિપાવવી-કઠણ સ્ટીલ , [21] ની ચિની જ્યારે હાન રાજવંશ (ઇ.સ. પૂ 202 - 220 એડી) સાથે મળીને કાસ્ટ આયર્ન સાથે ઘડાયેલા લોખંડમાં ઓગાળીને, અંતિમ ઉત્પાદન પ્રાપ્ત સ્ટીલ અથવા બનાવનાર 1 લી સદીના એડી દ્વારા સ્ટીલ કાર્બન મધ્યવર્તી. [22] [23] આ haya પૂર્વ આફ્રિકા લોકો ઉચ્ચ ગરમી બ્લાસ્ટ ફર્નેસ તેઓ 1802 કાર્બન સ્ટીલ બનાવવા માટે વપરાય એક પ્રકાર શોધ ° સી (3276 ° ફે) આશરે 2,000 વર્ષો પહેલાં. [24]
Wootz steel and Damascus steel Wootz સ્ટીલ અને દમાસ્કસ સ્ટીલ Main articles: Wootz steel and Damascus steel મુખ્ય લેખ: Wootz સ્ટીલ અને દમાસ્કસ સ્ટીલ
Evidence of the earliest production of high carbon steel in the Indian Subcontinent was found in Samanalawewa area in Sri Lanka . [ 25 ] Wootz steel was produced in India by about 300 BC. [ 26 ] However, the steel was an old technology in India when King Porus presented a Steel sword to the Emperor Alexander in 326 BC. માં ઊંચા કાર્બન સ્ટીલની વહેલું ઉત્પાદન પુરાવા ભારતીય ઉપખંડ મળી હતી Samanalawewa વિસ્તારમાં શ્રિલંકા . [25] Wootz સ્ટીલ ઉત્પાદન કરવામાં આવ્યું હતું ભારત 300 ઈ.સ. પૂર્વે. [26] જ્યારે જોકે, સ્ટેમ ભારતમાં જૂની ટેકનોલોજી હતી રાજા પોરસ એક સ્ટીલ તલવાર પ્રસ્તુત સમ્રાટ એલેક્ઝાન્ડર 326 બીસીમાં. The steel technology obviously existed before 326 BC as steel was being exported to the Arab World at that time. સ્ટીલ ટેકનોલોજી દેખીતી રીતે હજુ પમ અસ્તિત્વમાં પહેલાં 326 બીસી ધરી શાફ્ટ તે સમયે કરવામાં આવી રહ્યો હતો આરબ વિશ્વમાં નિકાસ. Since the technology was acquired from the Tamilians from South India, the origin of steel technology in India can be conservatively estimated at 400-500 BC. કારણ કે ટેકનોલોજી પાસેથી હસ્તગત કરવામાં આવ્યું હતું Tamilians દક્ષિણ ભારત, ભારતમાં સ્ટેમ ટેકનોલોજી મૂળ કરકસરભરી 400 થી 500 બીસી અંતે અંદાજિત શકાય છે.
Along with their original methods of forging steel, the Chinese had also adopted the production methods of creating Wootz steel , an idea imported into China from India by the 5th century AD. [ 27 ] In Sri Lanka, this early steel-making method employed a unique wind furnace, driven by the monsoon winds, capable of producing high-carbon steel. [ 28 ] સ્ટીલ ફોર્જિંગ તેમના મૂળ પદ્ધતિઓ સાથે સાથે ચિની પણ બનાવી ઉત્પાદન પદ્ધતિઓ અપનાવી હતી Wootz સ્ટીલ , એક ભારત ચાઇના માં 5 મી સદી એડી દ્વારા આયાત વિચાર. [27] શ્રિલંકા, આ પ્રારંભિક પદ્ધતિ સ્ટીલ-નિર્માણ એક નોકરી અનન્ય પવન ભઠ્ઠી, ચોમાસાની પવન, ઉચ્ચ કાર્બન સ્ટીલ ઉત્પાદન માટે સક્ષમ દ્વારા રન નોંધાયો નહીં. [28]
Also known as Damascus steel , wootz is famous for its durability and ability to hold an edge . તરીકે પણ ઓળખાય છે દમાસ્કસ સ્ટીલ , wootz તેના ટકાઉપણા અને એક પકડી ક્ષમતા માટે પ્રખ્યાત છે ધાર . It was originally created from a number of different materials including various trace elements . તે અસલમાં વિવિધ પદાર્થો zoals સંખ્યાબંધ વિવિધ માંથી બનાવવામાં આવી હતી ટ્રેસ એલિમેન્ટ . It was essentially a complicated alloy with iron as its main component. અનિવાર્યપણે તેની મુખ્ય ઘટક તરીકે લોહ સાથે જટિલ એલોય હતી. Recent studies have suggested that carbon nanotubes were included in its structure, which might explain some of its legendary qualities, though given the technology available at that time, they were produced by chance rather than by design. [ 29 ] Natural wind was used where the soil containing iron was heated by the use of wood. તાજેતરના અભ્યાસો સૂચવે છે કે કાર્બન નેનેટ્યૂબનો તેનું બંધારણ માં સમાવવામાં આવ્યા હતા, બધા જે તેની મહાન ગુણો, જોકે તે સમયે ઉપલબ્ધ ટેકનોલોજી આપેલ કેટલીક સમજાવવું શકે છે, તેઓ તક દ્વારા બદલે ડિઝાઈન દ્વારા ઉત્પાદન કરવામાં આવ્યું હતું. [29] કુદરતી પવન જ્યાં ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો માટી સમાવતી લોહ લાકડાનો ઉપયોગ દ્વારા ગરમ કરવામાં આવી હતી. The ancient Sinhalese managed to extract a ton of steel for every 2 tons of soil, [ 28 ] a remarkable feat at the time. આ પ્રાચીન સિંહાલી માટે જમીનના દર 2 ટન માટે સ્ટીલ એક ટન ઉદ્ધરણ, વ્યવસ્થાપિત [28] તે સમયે નોંધપાત્ર સિદ્ધિ. One such furnace was found in Samanalawewa and archaeologists were able to produce steel as the ancients did. [ 28 ] [ 30 ] એક પ્રકારની ભઠ્ઠી Samanalawewa મળ્યો હતો અને પુરાતત્વવિદો માટે સ્ટેમ ધરી પેદા છાપવાયોગ્ય હતા પ્રાચીન હતી. [28] [30]
Crucible steel , formed by slowly heating and cooling pure iron and carbon (typically in the form of charcoal) in a crucible, was produced in Merv by the 9th to 10th century AD. [ 26 ] In the 11th century, there is evidence of the production of steel in Song China using two techniques: a "berganesque" method that produced inferior, inhomogeneous steel and a precursor to the modern Bessemer process that used partial decarbonization via repeated forging under a cold blast . [ 31 ] મસ સ્ટીલ , ધીમે ધીમે ગરમ અને ઠંડું શુદ્ધ અને મસ કાર્બન (ખાસ કરીને કોલસાનો ફોર્મ) દ્વારા લોહ રચના કરી હતી, માં કરવામાં આવ્યું હતું મર્વ 10 મી સદીમાં એડી માટે 9 દ્વારા. [26] 11 મી સદીમાં, ત્યાં પુરાવા છે સ્ટીલ ઉત્પાદન સોંગ ચાઇના બે રીતોનો ઉપયોગ કરે છે: "નાસપાતીની એક જાત એસ્ક્યું" તે પદ્ધતિ આધુનિક બેસેમેર પ્રક્રિયા કે આંશિક decarbonization ઉપયોગ મારફતે હેઠળ ફોર્જિંગ વારંવાર માટે હલકી ગુણવત્તાવાળા, inhomogeneous સ્ટીલ અને પુરોગામી ઉત્પાદન ઠંડા વિસ્ફોટમાં . [31]
Modern steelmaking આધુનિક સ્ટીલ નિર્માણ
A Bessemer converter in Sheffield , England એક બેસેમેર કન્વર્ટર શેફિલ્ડ , ઈંગ્લેન્ડ Since the 17th century the first step in European steel production has been the smelting of iron ore into pig iron in a blast furnace . [ 32 ] Originally using charcoal, modern methods use coke , which has proven more economical. [ 33 ] [ 34 ] [ 35 ] 17 મી સદીથી યુરોપિયન સ્ટીલ ઉત્પાદનમાં પ્રથમ પગલું માં રન પિગ આયર્ન માં લૌહ અયસ્કના શુદ્ધિકરણની છે બ્લાસ્ટ ફર્નેસ . [32] અસલમાં ચારકોલ વાપરી રહ્યા હોય, આધુનિક પદ્ધતિઓ વાપરો કોક , બધા જે વધુ આર્થિક સાબિત થયું છે. [33] [34] [35]
Processes starting from bar iron બાર લોહ થી શરૂ પ્રક્રિયાઓ Main articles: Blister steel and Crucible steel : મુખ્ય લેખો ફોલ્લો સ્ટીલ અને ક્રુસિબલ સ્ટીલ
In these processes pig iron was "fined" in a finery forge to produce bar iron (wrought iron), which was then used in steel-making. [ 32 ] સંશ્લેષણ પ્રક્રિયા સાથે કાચું લોખંડ માં "દંડ" હતી finery બનાવટ માટે ઉત્પન્ન પટ્ટી લોખંડ (ઘડાયેલા લોખંડમાં), બધા જે પછી સ્ટીલ-બનાવવા ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. [32]
The production of steel by the cementation process was described in a treatise published in Prague in 1574 and was in use in Nuremberg from 1601. દ્વારા સ્ટીલ ઉત્પાદન સંધાન પ્રક્રિયા એક 1574 માં પ્રાગ માં પ્રકાશિત ગ્રંથ માં વર્ણન કરવામાં આવ્યું હતું અને વપરાશમાં હતી ન્યુરેમબર્ગ 1601 થી. A similar process for case hardening armour and files was described in a book published in Naples in 1589. માટે સમાન પ્રકારની પ્રક્રિયા કેસ સખ્તાઇ બખ્તર અને ફાઈલો માં પ્રકાશિત પુસ્તક વર્ણન કરવામાં આવ્યું હતું નેપલ્સ 1589 માં. The process was introduced to England in about 1614 and used to produce such steel by Sir Basil Brooke at Coalbrookdale during the 1610s. [ 36 ] આ પ્રક્રિયા 1614 માં ઈંગ્લેન્ડ વિશે રજૂ કરવામાં આવ્યું હતું અને સર દ્વારા આવા સ્ટેમ ઉત્પાદન કરવામાં બેસિલ બ્રુક અંતે Coalbrookdale સતત 1610s. [36]
The raw material for this process were bars of wrought iron. આ પ્રક્રિયા માટે કાચા માલ ઘડાયેલા લોખંડમાં ઓફ બાર હતા. During the 17th century it was realised that the best steel came from oregrounds iron of a region north of Stockholm , Sweden . તે 17 મી સદી દરમિયાન Realised હતી તે શ્રેષ્ઠ સ્ટીલ તરફથી આવ્યા હતા oregrounds લોખંડ અથવા વિસ્તાર ઉત્તર સ્ટોકહોમ , સ્વીડન . This was still the usual raw material source in the 19th century, almost as long as the process was used. [ 37 ] [ 38 ] આ હજુ પણ સામાન્ય કાચી સામગ્રી સ્ત્રોત હતો, જે 19 મી સદીમાં, લગભગ સુધી પ્રક્રિયા કરવામાં આવ્યો હતો. [37] [38]
Crucible steel is steel that has been melted in a crucible rather than having been forged , with the result that it is more homogeneous. મસ સ્ટીલ સ્ટીલ બોલ એ પીગળાવવામાં છે મસ હોવાની રન બદલે બનાવટી પરિણામી તે તેને વધુ સજાતીય છે. Most previous furnaces could not reach high enough temperatures to melt the steel. અગાઉના મોટાભાગના ભઠ્ઠીઓ પહોંચી શક્યા ન ઊંચી તાપમાન સ્ટીલ મેલ્ટ રહેશે. The early modern crucible steel industry resulted from the invention of Benjamin Huntsman in the 1740s. પ્રારંભિક આધુનિક મસ સ્ટીલ ઉદ્યોગ શોધ પરિણામ બેન્જામિન HUNTSMAN એ 1740 માં. Blister steel (made as above) was melted in a crucible or in a furnace, and cast (usually) into ingots. [ 38 ] [ 39 ] ફોલ્લો સ્ટીલ (ઉપર કરવામાં આવે છે) એક મસ કે ભઠ્ઠી પીગળાવવામાં હતી, અને ingots માં કાસ્ટ (Usally). [38] [39]
Processes starting from pig iron કાચું લોખંડ થી શરૂ પ્રક્રિયાઓ
A Siemens-Martin steel oven from the Brandenburg Museum of Industry. એક સિમેન્સ-માર્ટિન થી સ્ટીલ પકાવવાની નાની ભઠ્ઠી બ્રાન્ડેનબર્ગ ઉદ્યોગ સંગ્રહાલય.
White-hot steel pouring out of an electric arc furnace. સફેદ ગરમ ઇલેક્ટ્રિક ચાપ ભઠ્ઠી બહાર જલધારા સ્ટીલ. The modern era in steelmaking began with the introduction of Henry Bessemer 's Bessemer process in 1858, the raw material for which was pig iron. [ 40 ] His method let him produce steel in large quantities cheaply, thus mild steel came to be used for most purposes for which wrought iron was formerly used. [ 41 ] The Gilchrist-Thomas process (or basic Bessemer process ) was an improvement to the Bessemer process, made by lining the converter with a basic material to remove phosphorus. આધુનિક યુગ સ્ટીલ નિર્માણ શરૂ શરૂઆત હેનરી બેસેમેર 'ઓ બેસેમેર પ્રક્રિયા 1858 માં, બધા જે પિગ આયર્ન હતી કાચા માલ. [40] તેમની પદ્ધતિ દો તેને મોટા સસ્તે ભાવે જથ્થામાં સ્ટેમ ઉત્પાદન gested હળવા સ્ટીલ માટે ઉપયોગ થવા લાગ્યો બધા જે લખ્યું હતું માટે પર્પઝિસ લોહ અગાઉ કરવામાં આવી હતી. ઉપયોગ કરવું જ જોઈએ [41] આ પ્રક્રિયા ગિલક્રિસ્ટ-થોમસ (અથવા મૂળભૂત બેસેમેર પ્રક્રિયા) એ બેસેમેર પ્રક્રિયા એક સુધારો, એક સાથે કન્વર્ટર લાઇન દ્વારા કરી હતી મૂળભૂત માટે ફોસ્ફરસનો નિકાલ સામગ્રી. Another improvement in steelmaking was the Siemens-Martin process , which complemented the Bessemer process. [ 38 ] સ્ટીલ નિર્માણ બીજા સુધારણા હતું પ્રક્રિયા સિમેન્સ-માર્ટિન , બધા જે બેસેમેર પ્રક્રિયા પુરી હતી. [38]
These methods of steel production were rendered obsolete by the Linz-Donawitz process of basic oxygen steelmaking (BOS), developed in the 1950s, and other oxygen steel making methods. સ્ટીલ ઉત્પાદનમાં આ પદ્ધતિઓ પ્રક્રિયા લિન્ઝ-Donawitz અથવા અપ્રચલિત દ્વારા પ્રસ્તુત કરવામાં આવી હતી મૂળભૂત ઓક્સિજન સ્ટીલ નિર્માણ (બીઓએસ), 1950 માં વિકસાવવામાં, અને અન્ય ઓક્સિજન સ્ટીલ પદ્ધતિઓ બનાવી રહ્યા છે. Basic oxygen steelmaking is superior to previous steelmaking methods because the oxygen pumped into the furnace limits impurities that previously had entered from the air used. [ 42 ] Today, electric arc furnaces (EAF) are a common method of reprocessing scrap metal to create new steel. મૂળભૂત ઓક્સિજન સ્ટીલ નિર્માણ અગાઉની પદ્ધતિની બનાવવા સ્ટીલ શ્રેષ્ઠ હોય છે કારણ કે આ ભઠ્ઠી માં ફરે ઓક્સિજન અશુદ્ધિઓ તે પહેલાં વપરાતા હવાના દાખલ કરી હતી મર્યાદિત કરે છે. [42] આજે, ઇલેક્ટ્રિક આર્ક ભઠ્ઠીમાં (EAF) પુનઃપ્રક્રિયાની એક સામાન્ય પદ્ધતિ છે સ્ક્રેપ મેટલ નવા સ્ટીલ બનાવવા . They can also be used for converting pig iron to steel, but they use a lot of electricity (about 440 kWh per metric ton), and are thus generally only economical when there is a plentiful supply of cheap electricity. [ 43 ] પણ તેઓ સ્ટીલ, પિગ આયર્ન રૂપાંતર માટે વાપરી શકાય છે, પરંતુ તેઓ વીજળી ઘણો (મેટ્રિક ટન દીઠ 440 કેડબ્લ્યુએચ વિશે) નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે અને જનીન રેલી માત્ર આર્થિક gested જ્યારે સસ્તા વીજળી માટે પુષ્કળ પુરવઠો છે. [43]
=='''ઊપયોગ:==
Iron is the most widely used of all the metals, accounting for 95% of worldwide metal production.[citation needed] Its low cost and high strength make it indispensable in engineering applications such as the construction of machinery and machine tools, automobiles, the hulls of large ships, and structural components for buildings. Since pure iron is quite soft, it is most commonly used in the form of steel.
આયર્ન સૌથી વ્યાપક રીતે તમામ ધાતુઓના વપરાય છે, વિશ્વભરમાં ધાતુ ઉત્પાદનમાં 95% હિસ્સો ધરાવે છે. તેના નીચા ખર્ચ અને વધુ મજબૂત તેને મશીનરી અને મશીન ટૂલ્સ, ઓટોમોબાઇલ્સ, તો મહત્વના ખુબ જ જરુરી બાંધકામ જેમ કે એન્જિનિયરિંગ કાર્યક્રમોમાં અનિવાર્ય માળખાકીય ઘટકો બનાવવા મોટા જહાજો, અને ઇમારતો માટે વપરાય છે. શુદ્ધ લોહ તદ્દન સોફ્ટ છે, તે એકદમ સામાન્ય રીતે સ્ટીલ સ્વરૂપમાં જ વપરાય છે.
Commercially available iron is classified based on purity and the abundance of additives. Pig iron has 3.5–4.5% carbon[52] and contains varying amounts of contaminants such as sulfur, silicon and phosphorus. Pig iron is not a saleable product, but rather an intermediate step in the production of cast iron and steel from iron ore. Cast iron contains 2–4% carbon, 1–6% silicon, and small amounts of manganese.
આયર્ન અને સ્ટીલ વ્યાપકપણે ઉપયોગ રસ્તા, રેલવે, અન્ય ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર, ઉપકરણો, અને ઇમારતો બાંધકામ થાય છે. મોટા ભાગના મોટા આધુનિક માળખાઓ, zoals સ્ટેડિયમ અને ગગનચુંબી ઇમારતો , પુલો , અને એરપોર્ટ્સ , સ્ટીલના હાડપિંજર દ્વારા આધારભૂત છે. પણ નક્કર માળખું ધરાવતા લોકો દબાણયુક્ત માટે સ્ટીલ કરે છે. વધુમાં, તે વ્યાપક ઉપયોગ જુએ મુખ્ય સાધન અને કાર . વપરાશ વૃદ્ધિ હોવા છતાં એલ્યુમિનિયમ , તે હજુ પણ કાર સંસ્થાઓ માટે મુખ્ય સામગ્રી છે. સ્ટીલ અન્ય વિવિધ વપરાય છે બાંધકામ સામગ્રી, zoals બોલ્ટ્સ સામેલ છે, નખ , અને ફીટ . [61]
અન્ય સામાન્ય કાર્યક્રમો સમાવેશ થાય છે શિપબિલ્ડીંગ , પાઇપલાઇન પરિવહન , ખાણકામ , અપતટીય બાંધકામ , એરોસ્પેસ , સફેદ માલ (દા.ત. ધોવા મશીનો ), ભારે સાધનસામગ્રી zoals બુલડોઝર્સથી, ઓફિસ ફર્નિચર, સ્ટીલ ઊન , સાધનો , અને બખ્તર વ્યક્તિગત vests અથવા સ્વરૂપમાં વાહન બખ્તર ( વધુ સારી તરીકે ઓળખાય રોલ્ડ સજાતીય બખ્તર આ ભૂમિકામાં). સ્ટીલ શિલ્પકાર માટે પસંદગીના મેટલ હતી જીમ ગેરી અને વારંવાર પસંદગી શિલ્પ manyother આધુનિક શિલ્પીઓ દ્વારા.
વ્યાપારીક રીતે ઉપલબ્ધ લોહ શુદ્ધતા અને ઉમેરણોની ઉપલબ્ધિ પર આધારિત વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે. [[પિગ આયર્ન]] 3.5-4.5% કાર્બન અને જેમ કે અશ્શુદ્ધિઓ (જેમ કે [[સલ્ફર]], [[સિલિકોન]] અને [[ફોસ્ફરસ]] વિગેરે) વિવિધ માત્રામાં ધરાવે છે. કાચું લોખંડ વેચાઉ ઉત્પાદન નથી પરંતુ બીડ(કાસ્ટ આયર્ન-Cast iron) અને લૌહ અયસ્ક કે લોખંડ, સ્ટીલના ઉત્પાદન માટેનુ એક મધ્યવર્તી પગલું(સ્વરૂપ) છે. બીડ(કાસ્ટ આયર્ન) એ 2-4% કાર્બન, 1-6% સિલિકોન, અને થોડી માત્રામાં [[મેંગેનીઝ]]ધરાવે છે.
Contaminants present in pig iron that negatively affect material properties, such as sulfur and phosphorus, have been reduced to an acceptable level. It has a melting point in the range of 1420–1470 K, which is lower than either of its two main components, and makes it the first product to be melted when carbon and iron are heated together. Its mechanical properties vary greatly, dependent upon the form carbon takes in the alloy.
અશુદ્ધિઓ(જેવી કે સલ્ફર અને ફોસ્ફરસ) પિગ આયર્નમા હાજર છે કે ગુણધર્મો પર નકારાત્મક અસર કરે છે તેમને એક સ્વીકૃત સ્તર સુધી ઘટાડી દેવામાં આવી છે. તેઓનુ ગલન બિંદુ 1420-1470 કેલ્વિન(K) છે, જે તેના બે મુખ્ય ઘટકો ક્યાં કરતાં ઓછુ છે અને તેને કાર્બન અને લોહ મળીને જ્યારે ગરમ કરે છે ત્યારે ઓગાળી શકાય અને લોહ ઉત્પાદન કરી શકાય છે. કાર્બન સ્વરુપ પર આધારિત તેના યાંત્રિક ગુણધર્મોમા મોટો ફેરફાર તેમને મિશ્રધાતુ(alloy-એલોય) માં લઈ જાય છે.
"White" cast irons contain their carbon in the form of cementite, or iron carbide. This hard, brittle compound dominates the mechanical properties of white cast irons, rendering them hard, but unresistant to shock. The broken surface of a white cast iron is full of fine facets of the broken carbide, a very pale, silvery, shiny material, hence the appellation.
"શ્વેત" કાસ્ટ આયરન એ કાર્બનને તેમના આયરનcementite, અથવા લોહ CARBIDE સ્વરૂપમાં સમાવે છે. આ હાર્ડ, બરડ સંયોજન સફેદ કાસ્ટ આયરન યાંત્રિક ગુણધર્મો પર પ્રભુત્વ ધરાવે છે, તેમને હાર્ડ બનાવે છે, પરંતુ આઘાત માટે unresistant છે. સફેદ કાસ્ટ આયર્નની તૂટેલી સપાટી તૂટેલ CARBIDE, બહુ નિસ્તેજ, ચાંદી, ચળકતી સામગ્રી, તેથી સજ્ઞા દંડ પાસા ભરેલી છે.
In gray iron the carbon exists free as fine flakes of graphite, and also renders the material brittle due to the stress-raising nature of the sharp edged flakes of graphite. A newer variant of gray iron, referred to as ductile iron is specially treated with trace amounts of magnesium to alter the shape of graphite to spheroids, or nodules, vastly increasing the toughness and strength of the material.
|
