কার্বন ইস্পাতের পরিচয় ও শ্রেণিবিভাগ

কার্বন স্টিলের শ্রেণীবিভাগ

১. কার্বনের ভর শতকরা হার অনুযায়ী: নিম্ন-কার্বন স্টিল (C: ০.২৫%), মধ্যম-কার্বন স্টিল (C: ০.২৫% < C < ০.৬%), উচ্চ-কার্বন স্টিল (C > ০.৬%)

কার্বনের পরিমাণ যত বেশি হবে, কঠোরতা ও শক্তি তত বেশি হবে, কিন্তু প্লাস্টিসিটি কমে যাবে।

২. ইস্পাতের গুণগত মান অনুযায়ী (প্রধানত দূষক সালফার ও ফসফরাসের পরিমাণ): সাধারণ কার্বন স্টিল (S < ০.০৫৫%, P < ০.০৪৫%), উচ্চ-মানের কার্বন স্টিল (S < ০.০৪০%, P < ০.০৪০%), উন্নত-মানের উচ্চ-মানের কার্বন স্টিল (S < ০.০৩০%, P < ০.০৩৫%)

৩. ব্যবহারের ভিত্তিতে: কার্বন গঠনমূলক ইস্পাত: মূলত সেতু, জাহাজ, ভবনের উপাদান, যান্ত্রিক কার্বন টুল ইস্পাত—এগুলি মূলত ছুরি, ছাঁচ, পরিমাপক যন্ত্রপাতি ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয়।

কার্বন ইস্পাতের শ্রেণিবিভাগ ও ব্যবহার

সাধারণ কার্বন গঠনমূলক ইস্পাত: Q195, Q215, Q235, Q255, Q275 ইত্যাদি। সংখ্যাগুলি ন্যূনতম আয়তন শক্তি (yield strength) নির্দেশ করে। Q195, Q215 এবং Q235-এর ভালো প্লাস্টিসিটি (স্থিতিস্থাপকতা) রয়েছে এবং এগুলিকে ইস্পাতের প্লেট, ইস্পাতের দণ্ড, ইস্পাতের পাইপ ইত্যাদিতে গড়া যায়। Q255 ও Q275-কে আকৃতিবিশিষ্ট ইস্পাত (shaped steel), ইস্পাত প্লেট ইত্যাদিতে গড়া যায়।

উচ্চমানের কার্বন গঠনমূলক ইস্পাত: ইস্পাতের শ্রেণিবিভাগটি কার্বনের গড় ভরের দশ হাজার ভাগের এক অংশ হিসাবে প্রকাশ করা হয়, যেমন ২০#, ৪৫# ইত্যাদি। ২০# বলতে বোঝায় C: ০.২০% (২০/১০,০০০)

বিভিন্ন যান্ত্রিক যন্ত্রাংশ তৈরির জন্য মূলত ব্যবহৃত হয়।

কার্বন টুল ইস্পাত: ইস্পাতের শ্রেণিবিভাগটি কার্বনের গড় ভরের উপর ভিত্তি করে নির্দিষ্ট করা হয় এবং এটি T অক্ষর দ্বারা শুরু হয়, যেমন T9, T12 ইত্যাদি। T9 বলতে বোঝায় C: ০.৯% (প্রতি হাজারে ৯ অংশ)

বিভিন্ন কাটিং টুল, পরিমাপক যন্ত্রপাতি, ছাঁচ ইত্যাদি তৈরির জন্য মূলত ব্যবহৃত হয়।

ঢালাই ইস্পাত: ঢালাই ইস্পাতের গ্রেডের সংখ্যার আগে ZG প্রতিটি থাকে, এবং সংখ্যাটি ইস্পাতের মধ্যে গড় ভর ভগ্নাংশকে (দশ হাজারের ভগ্নাংশে প্রকাশ করা হয়) নির্দেশ করে। উদাহরণস্বরূপ, ZG25 মানে হলো C: ০.২৫% ধারণ করে।

ব্যবহার: এটি মূলত জটিল আকৃতির যান্ত্রিক অংশ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় যেগুলোর নির্দিষ্ট শক্তি, প্লাস্টিসিটি এবং টাফনেস প্রয়োজন, যেমন— গিয়ার, কাপলিং ইত্যাদি।

কার্বন ইস্পাতের সাধারণ তাপ চিকিৎসা

অ্যানিলিং

ইস্পাতকে উপযুক্ত তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়, নির্দিষ্ট সময় ধরে সেটিকে স্থির তাপমাত্রায় রাখা হয় এবং তারপর ধীরে ধীরে (ভাটার মধ্যে ঠাণ্ডা করে) ঠাণ্ডা করা হয় যাতে গঠনের সাম্যাবস্থার কাছাকাছি একটি তাপ চিকিৎসা প্রক্রিয়া পাওয়া যায়।

সম্পূর্ণ অ্যানিলিং, সমতাপীয় অ্যানিলিং, গোলাকার অ্যানিলিং, বিসরণ অ্যানিলিং, পীড়ন মুক্তি অ্যানিলিং

নরমালাইজিং

তাপ চিকিৎসা প্রক্রিয়াটি হলো ইস্পাতের অংশগুলিকে AC3 এবং Acm-এর চেয়ে ৩০–৫০ ডিগ্রি উচ্চতর তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা, উপযুক্ত সময় ধরে সেগুলোকে স্থির রাখা এবং পরে বাতাসে ঠাণ্ডা করা, যাতে পিয়ার্লাইট-সদৃশ গঠন পাওয়া যায়।

কোয়েঞ্চিং

একটি তাপ চিকিৎসা প্রক্রিয়া যেখানে ইস্পাতের অংশগুলিকে অস্টেনাইটাইজেশন তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয় এবং তারপর দ্রুত শীতল করা হয় যাতে গঠনটি মার্টেনসাইটে রূপান্তরিত হয়। ফলস্বরূপ মার্টেনসাইটের আকৃতি ইস্পাতের রাসায়নিক সংমিশ্রণ, মূল অস্টেনাইট শস্যের আকার এবং গঠনের শর্তের সঙ্গে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত। অস্টেনাইট শস্যের আকার যত ছোট হবে, মার্টেনসাইট তত সূক্ষ্ম হবে।

টেম্পারিং

ইস্পাতের অংশগুলিকে কোয়েঞ্চিং-এর পর, অভ্যন্তরীণ প্রতিবল দূর করতে এবং প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্য অর্জন করতে, এগুলিকে AC1-এর নীচে একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়, কিছু সময় ধরে সেই তাপমাত্রায় রাখা হয় এবং তারপর ঘরের তাপমাত্রায় শীতল করা হয়।

মিশ্র ধাতু ইস্পাত

কার্বন ইস্পাতে এক বা একাধিক মিশ্র ধাতু উপাদান যোগ করে যে ইস্পাত তৈরি করা হয়, তাকে মিশ্র ধাতু ইস্পাত বলে।

মিশ্র ধাতু ইস্পাতের শ্রেণিবিভাগ

মিশ্র ধাতু উপাদানের পরিমাণ অনুযায়ী: নিম্ন-মিশ্র ধাতু ইস্পাত (মোট ভর ভগ্নাংশ ৫% এর কম), মধ্য-মিশ্র ধাতু ইস্পাত (মোট ভর ভগ্নাংশ ৫%-১০%), উচ্চ-মিশ্র ধাতু ইস্পাত (মোট ভর ভগ্নাংশ ১০% এর বেশি)

প্রধান মিশ্র ধাতু উপাদানের প্রকারভেদ অনুযায়ী: ক্রোমিয়াম ইস্পাত, ক্রোমিয়াম-নিকেল ইস্পাত, ইস্পাত, সিলিকন-ম্যাঙ্গানিজ ইস্পাত, ইত্যাদি।

ব্যবহার অনুযায়ী: গঠনমূলক ইস্পাত, টুল ইস্পাত, বিশেষ কার্যকারিতা সম্পন্ন ইস্পাত।

স্টেইনলেস স্টিল

এক ধরনের ইস্পাত যা বায়ুমণ্ডলে এবং সাধারণত ক্ষয়কারী মাধ্যমে উচ্চ ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা রাখে।

ব্যবহার: এটি মূলত বিভিন্ন ক্ষয়কারী মাধ্যমে কাজ করে এমন যন্ত্রাংশ বা গঠনমূলক অংশ তৈরি করতে ব্যবহৃত হয় যাদের উচ্চ ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকে। এটি পেট্রোলিয়াম, রাসায়নিক শিল্প, পারমাণবিক শক্তি, সমুদ্র উন্নয়ন, জাতীয় প্রতিরক্ষা এবং কিছু অগ্রগামী বিজ্ঞান ও প্রযুক্তি ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।