Boron steel
બોરોન સ્ટીલ એ સ્ટીલ છે જે બોરોનની થોડી માત્રા સાથે મિશ્ર ધાતુથી બનેલું હોય છે, જે સામાન્ય રીતે 1 ટકાથી ઓછું હોય છે. સ્ટીલમાં બોરોનનો ઉમેરો પરિણામી મિશ્રધાતુની કઠિનતામાં ઘણો વધારો કરે છે. બોરોનને સ્ટીલમાં ફેરોબોરોન (~12-24% B) તરીકે ઉમેરવામાં આવે છે. ફેરોબોરોન ઉમેરામાં રક્ષણાત્મક તત્વોનો અભાવ હોવાથી તે સામાન્ય રીતે ઓક્સિજન સફાઈ કામદારો ઉમેરાયા પછી ઉમેરવામાં આવે છે. માલિકીના ઉમેરણો ઓક્સિજન/નાઇટ્રોજન સફાઈ કામદારો સાથે પણ અસ્તિત્વ ધરાવે છે, જેમાંના એકમાં 2 ટકા બી વત્તા એએલ, ટીઆઈ, સી હોય છે. ઓક્સિજન, કાર્બન અને નાઇટ્રોજન સ્ટીલમાં બોરોન સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને અનુક્રમે બી2ઓ3 (બોરોન ટ્રાઇઓક્સાઇડ); ફે3 (સીબી) (આયર્ન બોરોનસેમેન્ટાઇટ) અને ફે23 (સીબી) 6 (આયર્ન બોરોનકાર્બાઇડ); અને બીએન (બોરોન નાઇટ્રાઇડ) બનાવે છે. કઠોરતામાં દ્રાવ્ય બોરોન અનાજની સીમાઓ સાથે સ્ટીલમાં ગોઠવાય છે. આ પ્રસરણ દ્વારા γ-α પરિવર્તન (ઓસ્ટેનાઇટથી ફેરાઇટ પરિવર્તન) ને અટકાવે છે અને તેથી ~ 0.0003 થી 0.003% B ની શ્રેષ્ઠ શ્રેણી સાથે કઠિનતામાં વધારો કરે છે. વધુમાં, Fe2B અનાજની સીમાઓ પર અવક્ષેપિત થતું જોવા મળ્યું છે, જે γ-α પરિવર્તનને પણ મંદ કરી શકે છે. ઉચ્ચ બી મૂલ્યો પર ફે 23 (સીબી) 6 રચાય છે, જે ફેરાઇટ ન્યુક્લિએશનને પ્રોત્સાહન આપે છે, અને તેથી સખતાઇ પર પ્રતિકૂળ અસર કરે છે. બોરોન ખૂબ જ ઓછી સાંદ્રતામાં અસરકારક છે 30 પીપીએમ બી સમકક્ષ 0.40 ટકા કરોડ, 0.5 ટકા સેલ્સિયસ અથવા 0.12% વી. 30 પીપીએમ બી પણ નીચા મિશ્ર ધાતુના સ્ટીલમાં સખ્તાઇની ઊંડાઈ (~ + 50 ટકા) માં વધારો કરવા માટે દર્શાવવામાં આવ્યું છે. સ્ટીલમાં કાર્બનની હાજરી સખ્તાઈને પ્રોત્સાહન આપવામાં બોરોનની સંબંધિત અસરકારકતાને ઘટાડે છે. 30 પીપીએમથી ઉપર બોરોન સખ્તાઇ ઘટાડવાનું શરૂ કરે છે, બરડપણું વધારે છે અને ગરમ શોર્ટનેસનું કારણ બની શકે છે. તબક્કાની આકૃતિ ફે-બી તબક્કાની આકૃતિમાં 17 ટકા (મોલ) એમ. પી. પર બે યુટેક્ટિક બિંદુઓ છે. 1149 °C; અને 63.5% બોરોન એમપી. ~ 1500 °C. ત્યાં એક શિખર એમ. પી. છે. 1: 1 ફેઃ બી પર, અને 33 ટકા બી પર એક વળાંક, જે અનુક્રમે ફેબ અને ફે2બીને અનુરૂપ છે. સ્ટીલમાં બોરોનની દ્રાવ્યતા 1149 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર 0.021% હોવાનું માનવામાં આવે છે, જે 906 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર 0.0021% સુધી ઘટી જાય છે. 710 ડિગ્રી સેલ્સિયસ પર માત્ર 0.00004% બોરોન γ-ફે (ઑસ્ટેનાઇટ) માં ઓગળી જાય છે. બોરોન એલોય સ્ટીલ્સમાં કાર્બન, એચ. એસ. એલ. એ., કાર્બન-મેંગેનીઝ અને ટૂલ સ્ટીલ્સ સહિત લો એલોયનો સમાવેશ થાય છે. બોરોનના ઉચ્ચ ન્યુટ્રોન શોષણને કારણે પરમાણુ ઉદ્યોગમાં ઉપયોગમાં લેવાતા સ્ટેઈનલેસ સ્ટીલમાં બોરોન 4 ટકા સુધી ઉમેરવામાં આવે છે પરંતુ સામાન્ય રીતે 0.5 થી 1 ટકા સુધી. બોરોન સ્ટીલનો ઉપયોગ કાર ઉદ્યોગમાં થાય છે, ખાસ કરીને દરવાજાની ફ્રેમની આસપાસ અને બેસવાની બેઠકો જેવા મજબૂત તત્વો તરીકે. 2000ના દાયકાના મધ્યમાં યુરોપિયન કાર ઉત્પાદકો દ્વારા તેનો સામાન્ય ઉપયોગ થતો હતો. બોરોન સ્ટીલ તત્વોની રજૂઆતથી અકસ્માત દ્રશ્ય બચાવકર્તાઓ માટે સમસ્યાઓ રજૂ થઈ કારણ કે તેની ઉચ્ચ શક્તિ અને કઠિનતાએ તે સમયે ઉપયોગમાં લેવાતા ઘણા પરંપરાગત કટીંગ સાધનો (હાઇડ્રોલિક બચાવ સાધનો) નો પ્રતિકાર કર્યો હતો. ઓટોમોટિવ ઉપયોગ માટે ફ્લેટ બોરોન સ્ટીલને ઓસ્ટેન્ટિક સ્થિતિ (900-950 °C સુધી ગરમ કરીને મેળવવામાં આવે છે) થી ઠંડા મોલ્ડમાં ગરમ સ્ટેમ્પ કરવામાં આવે છે. એક લાક્ષણિક સ્ટીલ 22 એમ. એન. બી. 5 આ પ્રક્રિયા પછી 600 એમપીએના આધારથી તાણ શક્તિમાં 2.5 ગણો વધારો દર્શાવે છે. સ્ટેમ્પિંગ નિષ્ક્રિય વાતાવરણમાં કરી શકાય છે, અન્યથા ઘર્ષક સ્કેલ સ્વરૂપોનો વૈકલ્પિક રીતે રક્ષણાત્મક અલ-સી કોટિંગનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. (એલ્યુમિનિઝ્ડ સ્ટીલ જુઓ). ઉચ્ચ ટેન્સાઇલ સ્ટ્રેન્થ હોટ સ્ટેમ્પ્ડ હળવા મેંગેનીઝ બોરોન સ્ટીલ (22 એમએનબી 5) (પ્રૂફ સ્ટ્રેન્થ 1200 એમપીએ, અલ્ટીમેટ ટેન્સાઇલ સ્ટ્રેન્થ 1500 એમપીએ) ની રજૂઆતથી યુરોપિયન કાર ઉદ્યોગમાં ડાઉન ગેજિંગ દ્વારા વજનની બચત કરવામાં મદદ મળી. બોરોન સ્ટીલનો ઉપયોગ કટ પ્રતિકાર માટે કેટલાક પેડલોકની બેડીઓમાં થાય છે પૂરતી બેડીઓની જાડાઈ (15 મીમી કે તેથી વધુ) ધરાવતા બોરોન સ્ટીલના પેડલોક અત્યંત હેકસો, બોલ્ટ કટર અને હેમર-પ્રતિરોધક હોય છે, જો કે તેમને એન્ગલ ગ્રાઇન્ડરથી હરાવી શકાય છે. બોરાઈડિંગ આયર્ન બોરાઇડ સંદર્ભો વધુ વાંચન સ્ટીલ્સ બોરોન પણ જુઓ