लौह धातु संरचना, प्रकार, विशेषताएँ, गुण और उदाहरण

लौह धातु वे हैं जिनमें लोहा (Fe) होता है, साथ ही साथ अन्य धातुओं की छोटी मात्रा होती है जो उनके मिश्र धातुओं को कुछ लाभकारी गुण देने के लिए डाली जाती हैं। हालांकि लोहे कई ऑक्सीकरण राज्यों में मौजूद हो सकते हैं, +2 (लौह) और +3 (फेरिक) सबसे आम हैं.

हालांकि, शब्द "फेरस" सामग्री में इसकी ऑक्सीकरण स्थिति की परवाह किए बिना लोहे की उपस्थिति को संदर्भित करता है। लोहा पृथ्वी की पपड़ी में चौथा सबसे प्रचुर तत्व है, लेकिन विश्व स्तर पर यह मुख्य स्थलीय तत्व है। इसलिए, ऐतिहासिक और औद्योगिक रूप से लौह धातुओं ने मनुष्य के विकास में भाग लिया है.

यह अपने महान बहुतायत और परिवर्तनीय गुणों के कारण मामला रहा है। ये लौह धातु खनिज स्रोतों से लोहे के निष्कर्षण से शुरू होती हैं, जैसे: हेमटिट (Fe)₂हे₃), मैग्नेटाइट (आस्था)₃हे₄) और सिडरिटा (FeCO)₃)। प्रदर्शन के कारण, ये ऑक्साइड आयरन प्रसंस्करण में अधिक वांछित हैं.

ऊपरी छवि "आग की जीभ" कच्चा लोहा दिखाती है। सभी लौह धातुओं में से, सबसे महत्वपूर्ण लोहे की मिश्र धातु होती है जिसमें थोड़ी मात्रा में जोड़ा कार्बन: स्टील होता है.

सूची

• 1 संरचना
• 2 लक्षण और गुण
• 3 उदाहरण
  • 3.1 जाली या मीठा लोहा
  • 3.2 कच्चा लोहा या सुअर का लोहा
  • 3.3 शुद्ध लोहा
  • 3.4 कास्ट या कच्चा लोहा (ढलाई)
  • 3.5 ग्रे आयरन
  • 3.6 तन्य लोहा
  • 3.7 स्टील
• 4 स्टील और उसके अनुप्रयोग
  • 4.1 कार्बन या निर्माण स्टील
  • ४.२ सिलिकॉन स्टील
  • 4.3 जस्ती इस्पात
  • 4.4 स्टेनलेस स्टील
  • 4.5 मैंगनीज स्टील
  • 4.6 इन्वार स्टील
• 5 संदर्भ

संरचना

क्योंकि लौह लौह धातुओं का मुख्य घटक है, उनकी संरचना में उनके शुद्ध ठोस के क्रिस्टलीय विरूपण होते हैं.

नतीजतन, लौह मिश्र धातु जैसे लौह क्रिस्टलीय लोहे की व्यवस्था में अन्य परमाणुओं के हस्तक्षेप से अधिक नहीं है.

यह क्या व्यवस्था है? जिस तापमान पर यह उजागर होता है, उसके चुंबकीय गुणों को बदलने के अनुसार आयरन एलोट्रोप्स (विभिन्न ठोस संरचनाएं) बनाता है। इस प्रकार, कमरे के तापमान पर यह एक बीसीसी सरणी प्रस्तुत करता है, जिसे अल्फा-आयरन (बाईं ओर क्यूब, शीर्ष छवि) के रूप में भी जाना जाता है.

हालांकि, उच्च तापमान (912-1394 ()C)) की एक सीमा में, व्यवस्था ccp या fcc: लौह-गामा (दाईं ओर घन) दिखाती है। एक बार जब यह तापमान पार हो जाता है, तो लौह बीसीसी फॉर्म में अंत में पिघल जाता है.

अल्फा-गामा संरचना के इस परिवर्तन को चरण परिवर्तन के रूप में जाना जाता है। गामा चरण कार्बन परमाणुओं को "कैद" करने में सक्षम है, जबकि अल्फा चरण नहीं है.

इस प्रकार, स्टील के मामले में, इसकी संरचना को कार्बन परमाणु के आसपास के लोहे के परमाणुओं के सेट के रूप में देखा जा सकता है.

इस तरह, लौह धातुओं की संरचना लोहे के चरणों और ठोस में अन्य प्रजातियों के परमाणुओं के वितरण पर निर्भर करती है.

विशेषताएँ और गुण

शुद्ध लोहा एक नरम और बहुत नमनीय धातु है, जो बाहरी कारकों के क्षरण और ऑक्सीकरण के लिए अत्यधिक संवेदनशील है। हालांकि, जब इसमें किसी अन्य धातु या कार्बन के विभिन्न अनुपात शामिल होते हैं, तो यह नई विशेषताओं और गुणों को प्राप्त करता है.

वास्तव में, यह ये परिवर्तन हैं जो लौह धातुओं को अनगिनत अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी बनाते हैं.

फैरस मिश्र आम तौर पर चमकीले भूरे रंग के और चुंबकीय गुणों के साथ प्रतिरोधी, टिकाऊ और दृढ़ होते हैं.

उदाहरण

लोहा या मीठा लाया

इसमें कार्बन सामग्री 0.03% से कम है। यह रंग में चांदी है, आसानी से ऑक्सीकरण करता है और आंतरिक रूप से दरार करता है। इसके अलावा, यह नमनीय और मोल्ड करने योग्य, बिजली का अच्छा कंडक्टर और वेल्ड करने के लिए मुश्किल है.

यह लौह धातु का प्रकार है जो मनुष्य ने सबसे पहले हथियार, बर्तन और निर्माण के निर्माण में उपयोग किया था। वर्तमान में प्लेट, रिवेट्स, जाली आदि में उपयोग किया जाता है। जैसा कि यह एक अच्छा विद्युत कंडक्टर है, इसका उपयोग इलेक्ट्रोमैग्नेट्स के मूल में किया जाता है.

कच्चा या कच्चा लोहा

ब्लास्ट फर्नेस के प्रारंभिक उत्पाद में, इसमें 3-4% कार्बन और अन्य तत्वों जैसे सिलिकॉन, मैग्नीशियम और फास्फोरस के निशान होते हैं। इसका मुख्य उपयोग अन्य लौह धातुओं के उत्पादन में हस्तक्षेप करना है.

शुद्ध लोहा

यह चुंबकीय गुणों के साथ एक धूसर सफेद धातु है। इसकी कठोरता के बावजूद यह नाजुक और भंगुर है। इसका गलनांक उच्च होता है (1500 .C।) और जल्दी से ऑक्सीकरण हो जाता है.

यह एक अच्छा विद्युत कंडक्टर है, इसलिए इसका उपयोग विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक घटकों में किया जाता है। बाकी के लिए, यह बहुत कम उपयोग का है.

कच्चा लोहा या कच्चा लोहा (ढलाई)

उनके पास एक उच्च कार्बन सामग्री है (1.76% और 6.67% के बीच)। वे स्टील की तुलना में कठिन हैं, लेकिन अधिक नाजुक हैं। वे शुद्ध लोहे की तुलना में कम तापमान पर पिघलते हैं, लगभग 1100 lowerC.

क्योंकि यह मोल्ड करने योग्य है, इसके साथ विभिन्न आकारों और जटिलता के टुकड़ों का निर्माण किया जा सकता है। इस प्रकार के लोहे में ग्रे टाइप कास्ट आयरन का उपयोग किया जाता है, जो इसे स्थिरता और मोल्डबिलिटी देता है.

उनके पास स्टील की तुलना में जंग का अधिक प्रतिरोध है। इसके अलावा, वे सस्ते और घने हैं। उनके पास अपेक्षाकृत कम तापमान पर तरलता है, और नए नए साँचे भर सकते हैं.

इसके अलावा, उनके पास अच्छे संपीड़न गुण हैं, लेकिन वे झुकने से पहले नाजुक और टूट जाते हैं, इसलिए वे बहुत विस्तृत टुकड़ों के लिए काम नहीं करते हैं.

धूसर लोहा

यह सबसे आम कच्चा लोहा है, ग्रेफाइट की उपस्थिति के कारण इसका ग्रे रंग है। इसमें 2.5% और 4% के बीच एक कार्बन एकाग्रता है; इसके अतिरिक्त, इसमें ग्रेफाइट को स्थिर करने के लिए 1-3% सिलिकॉन होता है.

यह मूल डाली विडंबनाओं के कई गुणों को प्रस्तुत करता है, उच्च तरलता का। यह अनम्य है और तोड़ने से कुछ समय पहले झुकता है.

तन्य लोहा

कार्बन को गोलाकार ग्रेनाइट के रूप में, 3.2% और 3.6% के बीच एकाग्रता में जोड़ा जाता है। ग्रेफाइट का गोलाकार आकार इसे ग्रे आयरन की तुलना में प्रभावों और अस्वाभाविकता के लिए अधिक प्रतिरोध देता है, जो किनारों से विस्तृत डिजाइनों में इसके उपयोग की अनुमति देता है.

स्टील्स

कार्बन सामग्री 0.03% और 1.76% के बीच। इसके गुणों में कठोरता, तप और भौतिक प्रयासों का प्रतिरोध है। सामान्य तौर पर, वे आसानी से ऑक्सीकरण करते हैं। वे वेल्ड करने योग्य हैं और फोर्ज या यांत्रिक रूप से संसाधित किए जा सकते हैं.

इसके अलावा, उनके पास कास्ट आइरन की तुलना में अधिक कठोरता और कम तरलता है। इस कारण से उन्हें साँचे में बहने के लिए उच्च तापमान की आवश्यकता होती है.

स्टील और उसके अनुप्रयोग

स्टील कई प्रकार के होते हैं, जिनमें से प्रत्येक विभिन्न अनुप्रयोगों के साथ होता है:

कार्बन स्टील या निर्माण

कार्बन की सांद्रता चार रूपों को स्थापित कर सकती है: सौम्य स्टील (0.25% कार्बन), अर्ध-मीठा स्टील (0.35% कार्बन), अर्ध-कठोर स्टील (0.45% कार्बन) और हार्ड (0.5%) ).

यह उपकरण, स्टील शीट, रेलवे वाहन, नाखून, शिकंजा, कारों और नावों के विकास में उपयोग किया जाता है.

सिलिकॉन स्टील

जिसे इलेक्ट्रिक स्टील या मैग्नेटिक स्टील भी कहा जाता है। इसकी सिलिकॉन सांद्रता 1% और 5% के बीच भिन्न होती है, Fe 95% और 99% के बीच भिन्न होता है, और कार्बन में 0.5% होता है.

इसके अलावा, मैंगनीज और एल्यूमीनियम की मामूली मात्रा में जोड़ा जाता है। इसमें बड़ी कठोरता और उच्च विद्युत प्रतिरोध है। इसका उपयोग मैग्नेट और विद्युत ट्रांसफार्मर के निर्माण में किया जाता है.

जस्ती स्टील

यह एक जस्ता कोटिंग के साथ कवर किया गया है जो इसे ऑक्सीकरण और जंग से बचाता है। इसलिए, पाइप भागों और उपकरणों के निर्माण के लिए यह उपयोगी है.

स्टेनलेस स्टील

इसमें Cr (14-18%), Ni (7-9%), Fe (73-79%) और C (0.2%) की संरचना है। यह ऑक्सीकरण और जंग के लिए प्रतिरोधी है। इसका उपयोग कटलरी के उत्पादन के साथ-साथ कटिंग सामग्री में भी किया जाता है.

मैंगनीज स्टील

इसकी संरचना Mn (10-18%), Fe (82-90%) और C (1.12%) है। यह पहनने के लिए कठिन और प्रतिरोधी है। इसका उपयोग ट्रेन की पटरियों, तिजोरियों और कवच पर किया जाता है.

इन्वार स्टील

यह 36% नी, 64% Fe और 0.5% कार्बन प्रस्तुत करता है। इसमें कम विस्तार गुणांक है। इसका उपयोग संकेतक तराजू के निर्माण में किया जाता है; उदाहरण के लिए: टेप उपाय.

संदर्भ

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