Alloy steel
मिश्र धातु इस्पात एक ऐसा इस्पात है जिसे अपने यांत्रिक गुणों में सुधार के लिए वजन द्वारा कुल मात्रा में 1 से 50 प्रतिशत के बीच विभिन्न तत्वों के साथ मिश्रित किया जाता है। मिश्र धातु स्टील स्टील के प्रकार को दो समूहों में विभाजित किया जाता हैः निम्न मिश्र धातु स्टील और उच्च मिश्र धातु स्टील। इन दोनों के बीच का अंतर विवादित है। स्मिथ और हाशेमी ने अंतर को 4.0% पर परिभाषित किया, जबकि डेगार्मो और अन्य ने इसे 8.0% पर परिभाषित किया। आम तौर पर, वाक्यांश "मिश्र धातु इस्पात" कम मिश्र धातु वाले स्टील को संदर्भित करता है। कड़ाई से कहें तो, प्रत्येक स्टील एक मिश्र धातु है, लेकिन सभी स्टील को "मिश्र धातु स्टील" नहीं कहा जाता है। सबसे सरल स्टील कार्बन (सी) (प्रकार के आधार पर लगभग 0.1% से 1%) के साथ मिश्र धातु वाले लोहे (एफई) हैं और कुछ भी नहीं (मामूली अशुद्धियों के माध्यम से नगण्य निशान को छोड़कर); इन्हें कार्बन स्टील कहा जाता है। हालांकि, "मिश्र धातु इस्पात" शब्द मानक शब्द है जो कार्बन के अलावा जानबूझकर जोड़े गए अन्य मिश्र धातु तत्वों के साथ स्टील्स का उल्लेख करता है। आम मिश्र धातुओं में मैंगनीज (एमएन) (सबसे आम), निकल (एनआई), क्रोमियम (सीआर), मोलिब्डेनम (एमओ), वैनेडियम (वी), सिलिकॉन (एसआई) और बोरॉन (बी) शामिल हैं। कम आम मिश्र धातुओं में एल्यूमीनियम (ए. एल.), कोबाल्ट (सी. ओ.), तांबा (सी. यू.), सेरियम (सी. ई.), नियोबियम (एन. बी.), टाइटेनियम (टी. आई.), टंगस्टन (डब्ल्यू.), टिन (एस. एन.), जस्ता (जेड. एन.), सीसा (पी. बी.) और जिरकोनियम (जेड. आर.) शामिल हैं। गुण मिश्र धातु स्टील्स में निम्नलिखित बेहतर गुणों की एक श्रृंखला है (कार्बन स्टील्स की तुलना में): ताकत, कठोरता, कठोरता, पहनने का प्रतिरोध, जंग प्रतिरोध, कठोरता और गर्म कठोरता। इनमें से कुछ बेहतर गुणों को प्राप्त करने के लिए धातु को ऊष्मा उपचार की आवश्यकता हो सकती है। यद्यपि मिश्र धातु स्टील सदियों से बनाए जाते रहे हैं, लेकिन उन्नीसवीं शताब्दी के उन्नत रासायनिक विज्ञान द्वारा उनकी रचनाओं का खुलासा होने तक उनके धातु विज्ञान को अच्छी तरह से समझा नहीं गया था। पहले के समय के मिश्र धातु स्टील "गुप्त व्यंजनों" के मॉडल पर बने महंगे विलासिता थे और चाकू और तलवार जैसे उपकरणों में जाली थे। मशीन युग के आधुनिक मिश्र धातु स्टील्स को बेहतर उपकरण स्टील्स और नए उपलब्ध स्टेनलेस स्टील्स के रूप में विकसित किया गया था। आज मिश्र धातु स्टील्स का उपयोग रोजमर्रा के हाथ के उपकरणों और फ्लैटवेयर से लेकर जेट इंजनों के टरबाइन ब्लेड और परमाणु रिएक्टरों जैसे अत्यधिक मांग वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है। लोहे के लौह चुम्बकीय गुणों के कारण, कुछ इस्पात मिश्र धातुओं के महत्वपूर्ण अनुप्रयोग पाए जाते हैं जहाँ चुंबकत्व के प्रति उनकी प्रतिक्रियाएँ बहुत महत्वपूर्ण होती हैं, जिनमें विद्युत मोटर और ट्रांसफॉर्मर शामिल हैं। कम मिश्र धातु वाले स्टील्स कुछ सामान्य कम मिश्र धातु वाले स्टील्स हैंः डी6एसी 300एम 256ए सामग्री विज्ञान सामग्री में कुछ गुणों को प्राप्त करने के लिए मिश्र धातु तत्वों को जोड़ा जाता है। मिश्र धातु तत्व गुणों को बदल और व्यक्तिगत कर सकते हैं-उनका लचीलापन, ताकत, गठन क्षमता और कठोरता। एक दिशानिर्देश के रूप में, ताकत या कठोरता बढ़ाने के लिए मिश्र धातु तत्वों को कम प्रतिशत (5 प्रतिशत से कम) में या विशेष गुणों को प्राप्त करने के लिए बड़े प्रतिशत (5 प्रतिशत से अधिक) में जोड़ा जाता है, जैसे कि जंग प्रतिरोध या अत्यधिक तापमान स्थिरता। स्टील बनाने की प्रक्रिया के दौरान मैंगनीज, सिलिकॉन या एल्यूमीनियम मिलाया जाता है ताकि पिघलने से घुलित ऑक्सीजन, सल्फर और फॉस्फोरस को हटाया जा सके। फेराइट में ठोस घोल बनाकर ताकत बढ़ाने के लिए मैंगनीज, सिलिकॉन, निकल और तांबे को मिलाया जाता है। क्रोमियम, वैनेडियम, मोलिब्डेनम और टंगस्टन दूसरे चरण के कार्बाइड बनाकर ताकत बढ़ाते हैं। निकल और तांबा कम मात्रा में जंग प्रतिरोध में सुधार करते हैं। मोलिब्डेनम भंगुरता का विरोध करने में मदद करता है। जिरकोनियम, सेरियम और कैल्शियम समावेश के आकार को नियंत्रित करके कठोरता को बढ़ाते हैं। सल्फर (मैंगनीज सल्फाइड के रूप में), सीसा, बिस्मथ, सेलेनियम और टेल्यूरियम मशीनेबिलिटी को बढ़ाते हैं। मिश्र धातु तत्व या तो ठोस घोल या यौगिक या कार्बाइड बनाते हैं। निकेल फेराइट में बहुत घुलनशील होता है; इसलिए, यह यौगिक बनाता है, आमतौर पर Ni3Al। एल्यूमीनियम फेराइट में घुल जाता है और यौगिकों Al2O3 और AlN का निर्माण करता है। सिलिकॉन भी बहुत घुलनशील है और आमतौर पर यौगिक SiO2 • MxOy बनाता है। मैंगनीज ज्यादातर फेराइट में घुलनशील यौगिक एम. एन. एस., एम. एन. ओ. सी. ओ. 2 बनाता है, लेकिन यह (एफ. ई., एम. एन.) 3सी. के रूप में कार्बाइड भी बनाएगा। क्रोमियम स्टील में फेराइट और कार्बाइड चरणों के बीच विभाजन बनाता है, जिससे (फे, सीआर3) सी, सीआर7सी3 और सीआर23सी6 बनते हैं। क्रोमियम जिस प्रकार का कार्बाइड बनाता है, वह कार्बन और अन्य प्रकार के मिश्र धातु तत्वों की मात्रा पर निर्भर करता है। टंगस्टन और मोलिब्डेनम कार्बाइड बनाते हैं यदि पर्याप्त कार्बन होता है और मजबूत कार्बाइड बनाने वाले तत्वों (यानी टाइटेनियम और नियोबियम) की अनुपस्थिति होती है, तो वे क्रमशः कार्बाइड डब्ल्यू2सी और एमओ2सी बनाते हैं। वैनेडियम, टाइटेनियम और नाइओबियम मजबूत कार्बाइड बनाने वाले तत्व हैं, जो क्रमशः वैनेडियम कार्बाइड, टाइटेनियम कार्बाइड और नाइओबियम कार्बाइड बनाते हैं। मिश्र धातु तत्वों का इस्पात के यूटेक्टॉइड तापमान पर भी प्रभाव पड़ता है। मैंगनीज और निकल यूटेक्टॉइड तापमान को कम करते हैं और इन्हें ऑस्टेनाइट स्थिरीकरण तत्वों के रूप में जाना जाता है। इनमें से पर्याप्त तत्वों के साथ ऑस्टेनिटिक संरचना कमरे के तापमान पर प्राप्त की जा सकती है। कार्बाइड बनाने वाले तत्व यूटेक्टॉइड तापमान को बढ़ाते हैं; इन तत्वों को फेराइट स्थिरीकरण तत्वों के रूप में जाना जाता है। एच. एस. एल. ए. इस्पात सूक्ष्म मिश्र धातु इस्पात एस. ए. ई. इस्पात ग्रेड रेनॉल्ड्स 531 संदर्भ ग्रंथ सूची भी देखें। ग्रूवर, एम. पी., 2007, पी. 105-106, फंडामेंटल्स ऑफ मॉडर्न मैन्युफैक्चरिंगः मैटेरियल्स, प्रोसेसेज एंड सिस्टम्स, थर्ड एड, जॉन विली एंड संस, इंक., होबोकेन, एन. जे.। स्टील्स