बोरॉन स्टील
बोरॉन इस्पात बोरॉन की एक छोटी मात्रा के साथ मिश्रित स्टील को संदर्भित करता है, आमतौर पर 1% से कम। स्टील में बोरॉन मिलाने से मिश्रधातु की कठोरता बहुत बढ़ जाती है।
विवरण
बोरॉन को स्टील में फेरोबोरोन (~12-24% बी) के रूप में जोड़ा जाता है। चूंकि फेरोबोरोन के अतिरिक्त में सुरक्षात्मक तत्वों की कमी होती है, यह आमतौर पर ऑक्सीजन मैला ढोने वालों को जोड़ने के बाद जोड़ा जाता है। ऑक्सीजन/नाइट्रोजन मैला ढोने वालों के साथ मालिकाना योजक भी मौजूद हैं – ऐसे एक में 2% B प्लस Al, Ti, Si होता है।[1]ऑक्सीजन, कार्बन और नाइट्रोजन स्टील में बोरॉन के साथ अभिक्रिया करके B बनाते हैं2O3 (बोरान ट्राइऑक्साइड); फ़े3(सीबी) (लौह boroncementite) और Fe23(सीबी)6 (आयरन कार्बाइड); और बीएन (बोरॉन नाइट्राइड) क्रमशः।[2]
कठोरता
घुलनशील बोरान स्टील्स में अनाज की सीमाओं के साथ व्यवस्थित होता है। यह प्रसार द्वारा γ-α परिवर्तनों (ऑस्टेनाइट से फेराइट परिवर्तन) को रोकता है और इसलिए ~ 0.0003 से 0.003% बी की इष्टतम सीमा के साथ कठोरता को बढ़ाता है।[1]इसके अतिरिक्त फे2B अनाज की सीमाओं पर अवक्षेपित पाया गया है, जो γ-α परिवर्तनों को भी मंद कर सकता है।[1]उच्च बी मूल्यों पर Fe23(सीबी)6 बनने के बारे में सोचा जाता है, जो फेराइट न्यूक्लिएशन को बढ़ावा देता है, और इसलिए कठोरता को प्रतिकूल रूप से प्रभावित करता है।[1]
बोरॉन बहुत कम सांद्रता पर प्रभावी होता है{{snd}30 पीपीएम बी समकक्ष 0.4% सीआर, 0.5% सी, या 0.12% वी की जगह ले सकता है।[2]30 पीपीएम बी भी कम मिश्र धातु इस्पात में सख्त (~ + 50%) की गहराई को बढ़ाने के लिए दिखाया गया है – एक ऑस्टेनिटाइजेशन उपचार से ठंडा होने पर नरम बैनाइट, फेराइट (लोहा)लौह), या मोती संरचनाओं के लिए ऑस्टेनाईट austenite अपघटन की अपनी मंदता के कारण माना जाता है।[2]
स्टील में कार्बन की उपस्थिति कठोरता को बढ़ावा देने में बोरॉन की सापेक्ष प्रभावशीलता को कम करती है।[2]
30 पीपीएम से ऊपर बोरॉन कठोरता को कम करना शुरू कर देता है, भंगुरता बढ़ाता है, और गर्म कमी पैदा कर सकता है।[2]
चरण आरेख
Fe-B चरण आरेख में दो गलनक्रांतिक बिंदु होते हैं – 17% (मोल) एमपी पर 1149 डिग्री सेल्सियस; और 63.5% बोरॉन एम.पी. ~1500 डिग्री सेल्सियस। एक पीक एम.पी. 1:1 Fe:B पर, और FeB और Fe के अनुरूप 33% B पर एक नति परिवर्तन2बी क्रमशः।[1]
माना जाता है कि स्टील में बोरॉन की घुलनशीलता 1149 डिग्री सेल्सियस पर 0.021% होती है, जो 906 डिग्री सेल्सियस पर 0.0021% तक गिर जाती है।[1]710 °C पर केवल 0.00004% बोरॉन γ-Fe (ऑस्टेनाइट) में घुलता है।[1]
उपयोग करता है
बोरॉन मिश्र धातु स्टील्स में कार्बन, उच्च शक्ति वाले कम मिश्र धातु इस्पात, कार्बन-मैंगनीज और टूल स्टील्स सहित कम मिश्र धातु शामिल हैं।[2]बोरॉन के उच्च न्यूट्रॉन अवशोषण के कारण परमाणु उद्योग में उपयोग किए जाने वाले स्टेनलेस स्टील्स में बोरॉन जोड़ा जाता है – 4% तक लेकिन अधिक सामान्यतः 0.5 से 1% तक।[2]
बोरॉन स्टील्स का उपयोग कार उद्योग में होता है, आमतौर पर डोर फ्रेम के आसपास और सीटों को रिक्लाइन करने जैसे तत्वों को मजबूत करने के लिए। 2000 के दशक के मध्य तक यह यूरोपीय कार निर्माताओं द्वारा आम उपयोग में था।[3]बोरॉन स्टील तत्वों की शुरूआत ने दुर्घटना दृश्य बचावकर्ताओं के लिए मुद्दों को पेश किया क्योंकि इसकी उच्च शक्ति और कठोरता ने उस समय उपयोग में आने वाले कई पारंपरिक काटने के उपकरण (हाइड्रोलिक बचाव उपकरण) का विरोध किया।[3][4]
ऑटोमोटिव उपयोग के लिए फ्लैट बोरॉन स्टील गर्म मुद्रांकन (स्टील) है जो ऑस्टेंटिक अवस्था से ठंडे सांचों में होता है (900-950 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करके प्राप्त किया जाता है)। इस प्रक्रिया के बाद एक विशिष्ट स्टील 22MnB5 600MPa के आधार से तन्य शक्ति में 2.5 गुना वृद्धि दर्शाता है। मुद्रांकन एक निष्क्रिय वातावरण में किया जा सकता है, अन्यथा अपघर्षक पैमाने बनते हैं – वैकल्पिक रूप से एक सुरक्षात्मक अल-सी कोटिंग का उपयोग किया जा सकता है।[5] (एल्युमिनाइज्ड स्टील देखें)। हाई टेंसाइल स्ट्रेंथ हॉट स्टैम्प्ड माइल्ड मैंगनीज बोरोन स्टील (22MnB5) (सबूत की ताकत 1200MPa तक, अत्यंत सहनशक्ति 1500MPa) की शुरुआत से यूरोपीय कार उद्योग में डाउन गेजिंग के जरिए वजन कम करने में मदद मिली।[6] कट प्रतिरोध के लिए कुछ ताला ्स के बंधनों में बोरॉन स्टील का उपयोग किया जाता है[7]पर्याप्त हथकड़ी मोटाई (15 मिमी या अधिक) के बोरॉन स्टील पैडलॉक अत्यधिक हैकसॉ, बोल्ट कटर और हथौड़ा-प्रतिरोधी होते हैं, हालांकि उन्हें एंगल ग्राइंडर से हराया जा सकता है।
यह भी देखें
संदर्भ
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 "Boron in Steel: Part One", www.totalmateria.com, November 2007
- ↑ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 "Boron in Steel: Part Two", www.totalmateria.com, December 2007
- ↑ 3.0 3.1 Watson, Len, "Boron Steel in Vehicles" (PDF), www.resqmed.com, archived from the original (PDF) on 22 December 2018, retrieved 17 May 2019
- ↑ "Boron Steel in Vehicles" (PDF), Technical Document 01/14 boron Steel, Rescue Organisation Ireland, no. 1
- ↑ Altan, Taylan (January 2007), "R&D Update: Hot-stamping boron-alloyed steels for automotive parts - Part II", Stamoing Journal
- ↑ Taylor, T.; Fourlaris, G.; Evans, P.; Bright, G. (2014), "New generation ultrahigh strength boron steel for automotive hot stamping technologies", Materials Science and Technology, 30 (7): 818–826, Bibcode:2014MatST..30..818T, doi:10.1179/1743284713Y.0000000409, S2CID 136765938
- ↑ "Choose the Best Padlock", www.masterlock.com, Master Lock
अग्रिम पठन
- Taylor, T.; Fourlaris, G.; Evans, P.; Bright, G. (2014), "New generation ultrahigh strength boron steel for automotive hot stamping technologies", Materials Science and Technology, 30 (7): 818–826, Bibcode:2014MatST..30..818T, doi:10.1179/1743284713Y.0000000409, S2CID 136765938
