स्टील पर मिश्रधातु तत्वों का प्रभाव - आदर्श मिश्रधातु कैसे बनाई जाती है? मिश्र धातु तत्व.

मिश्र धातु तत्व - निर्दिष्ट गुणों को प्राप्त करने के लिए रासायनिक तत्वों को विशेष रूप से स्टील में पेश किया जाता है। शारीरिक सुधार करें और रासायनिक गुण मुख्य सामग्री।

मुख्य मिश्रधातु तत्व है क्रोमियम (0,8…1,2)%. यह कठोरता को बढ़ाता है और उच्च और समान स्टील का उत्पादन करने में मदद करता है। क्रोमियम स्टील्स - (0...-100) हेसाथ।

अतिरिक्त मिश्र धातु तत्व:

• बीओआर — 0.003% कठोरता को बढ़ाता है, और ठंडी भंगुरता की सीमा को भी बढ़ाता है (+20…-60 o C.
• मैंगनीज - कठोरता को बढ़ाता है, लेकिन अनाज के विकास को बढ़ावा देता है, और ठंडी भंगुरता सीमा को बढ़ाता है (+40…-60) ओ सी।
• टाइटेनियम (सेमी। ) (~0,1%) क्रोमियम-मैंगनीज स्टील में अनाज को परिष्कृत करने के लिए पेश किया गया है।
• परिचय मोलिब्डेनम (0,15…0,46%) क्रोमियम स्टील्स में कठोरता बढ़ जाती है, कम हो जाती है –20…-120 ओ सी. मोलिब्डेनम स्टील की स्थैतिक, गतिशील और थकान शक्ति को बढ़ाता है और आंतरिक ऑक्सीकरण की प्रवृत्ति को समाप्त करता है। इसके अलावा, मोलिब्डेनम निकल युक्त स्टील्स की प्रवृत्ति को कम करता है।
• वैनेडियम मात्रा में (0.1…0.3) % क्रोमियम स्टील्स में, यह अनाज को परिष्कृत करता है और बढ़ाता है।
• क्रोमियम स्टील्स का परिचय निकल , ताकत और कठोरता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है, ठंड की भंगुरता की सीमा को कम करता है, लेकिन साथ ही भंगुरता को कम करने की प्रवृत्ति को बढ़ाता है (इस नुकसान की भरपाई स्टील में मोलिब्डेनम की शुरूआत से होती है)। क्रोम-निकल स्टील्स में गुणों की सर्वोत्तम श्रृंखला होती है। हालाँकि, निकेल दुर्लभ है, और ऐसे स्टील्स का उपयोग सीमित है। निकल की एक महत्वपूर्ण मात्रा को तांबे से बदला जा सकता है, इससे कठोरता में कमी नहीं आती है।

जब क्रोमियम-मैंगनीज स्टील्स को सिलिकॉन के साथ मिश्रित किया जाता है, तो स्टील्स - क्रोमैन्सिल (20ХГС, 30ГСА). स्टील में ताकत का अच्छा संयोजन होता है और अच्छी तरह से वेल्डेड, स्टैम्प किया जाता है और काटने से संसाधित किया जाता है, सिलिकॉन प्रभाव शक्ति और चिपचिपाहट के तापमान रिजर्व को बढ़ाता है।

सीसा और कैल्शियम मिलाने से मशीनीकरण में सुधार होता है। हार्डनिंग के उपयोग से कॉम्प्लेक्स में सुधार होता है।

इस्पात में मिश्र धातु तत्वों का वितरण।

मिश्र धातु तत्व मूल लौह-कार्बन मिश्र धातुओं (फेराइट, ऑस्टेनाइट, सीमेंटाइट) में घुल जाते हैं, या विशेष कार्बाइड बनाते हैं। में मिश्र धातु तत्वों का विघटन फ़े αइन तत्वों के परमाणुओं के साथ लोहे के परमाणुओं के प्रतिस्थापन के परिणामस्वरूप होता है। ये परमाणु जाली में तनाव पैदा करते हैं, जिससे इसकी अवधि में बदलाव होता है। जाली के आयाम बदलने से फेराइट के गुणों में बदलाव होता है - ताकत बढ़ती है, लचीलापन कम हो जाता है। क्रोमियम, मोलिब्डेनम और टंगस्टन निकल, सिलिकॉन और मैंगनीज से कम मजबूत होते हैं। मोलिब्डेनम और टंगस्टन, साथ ही कुछ मात्रा में सिलिकॉन और मैंगनीज, चिपचिपाहट को कम करते हैं।

स्टील्स में, कार्बाइड आवर्त सारणी में लोहे (क्रोमियम, वैनेडियम) के बाईं ओर स्थित धातुओं से बनते हैं, जिनमें कम पूर्णता होती है डी- इलेक्ट्रॉनिक पट्टी.

कार्बाइड निर्माण की प्रक्रिया में, कार्बन भरने के लिए अपने वैलेंस इलेक्ट्रॉनों का दान करता है डी- धातु परमाणु का इलेक्ट्रॉन बैंड, जबकि धातु के वैलेंस इलेक्ट्रॉन एक धात्विक बंधन बनाते हैं, जो कार्बाइड के धात्विक गुणों को निर्धारित करता है।

जब कार्बन और धातु की परमाणु त्रिज्या का अनुपात से अधिक हो 0,59 विशिष्ट रासायनिक यौगिक बनते हैं: Fe 3 C, Mn 3 C, Cr 23 C 6, Cr 7 C 3, Fe 3 W 3 C- जिनमें एक जटिल क्रिस्टल जाली होती है और गर्म होने पर ऑस्टेनाइट में घुल जाती है।

जब कार्बन और धातु की परमाणु त्रिज्या का अनुपात कम होता है 0,59 कार्यान्वयन चरण बनते हैं: मो 2 सी, डब्ल्यूसी, वीसी, टीआईसी, टीएसी, डब्ल्यू 2 सी- जिन्हें ऑस्टेनाइट में घोलना सरल और कठिन है।

इस्पात उत्पादों और संरचनाओं की कुछ परिचालन स्थितियों के तहत, सामग्री की सामान्य भौतिक और यांत्रिक विशेषताएं आवश्यकताओं को पूरा नहीं करती हैं। ऐसे मामलों में, स्टील्स को मिश्रित किया जाता है - गलाने के दौरान अन्य रासायनिक तत्वों को मूल संरचना में जोड़ा जाता है (ज्यादातर धातुएं भी, हालांकि जैसा कि नीचे दिखाया जाएगा, अपवाद भी हैं)। परिणामस्वरूप, स्टील मजबूत, सख्त, बाहरी प्रभावों के प्रति अधिक प्रतिरोधी हो जाता है प्रतिकूल कारक, हालाँकि यह अपनी लचीलापन खो देता है, जो अधिकांश स्थितियों में इसकी कार्यशीलता को ख़राब कर देता है।

मिश्र धातु इस्पात के लिए तकनीकी आवश्यकताओं को GOST 4543 द्वारा विनियमित किया जाता है (पतली शीट वाले रोल्ड स्टील के लिए, GOST 1542 भी लागू होता है)। इसी समय, धातुकर्म उद्यमों की विशिष्टताओं के अनुसार कई जटिल और जटिल मिश्र धातु इस्पात का उत्पादन किया जाता है।

औपचारिक दृष्टिकोण से, संरचनात्मक और साधारण गुणवत्ता दोनों, साधारण स्टील्स में निहित कुछ रासायनिक तत्वों को मिश्रधातु भी कहा जा सकता है। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, तांबा (0.2% तक), सिलिकॉन (0.37% तक), आदि।

किसी भी स्टील के निरंतर साथी हैं फास्फोरस और सल्फर. फिर भी, धातुकर्म विशेषज्ञ विशेषता देते हैंअधिकांश भाग के लिए मिश्रधातु योजक नहीं, बल्कि अशुद्धियों के लिए, हालाँकि कभी-कभी किसी अन्य मिश्रधातु तत्व का प्रतिशत और भी कम हो सकता है।

इसका कारण यह है कि कोई भी अशुद्धता या तो मूल अयस्क (मैंगनीज) की शुद्धता या विशिष्ट धातुकर्म गलाने की प्रक्रियाओं (सल्फर, फास्फोरस) का परिणाम है। सैद्धांतिक रूप से, तांबे, फास्फोरस और सल्फर के बिना गलाए गए स्टील का प्रभाव समान होगा यांत्रिक विशेषताएं. मिश्रधातु का अंतिम लक्ष्य निश्चित रूप से कुछ की वृद्धि करना है तकनीकी विशेषताओंबनना। जिसमें फास्फोरस और सल्फरनिश्चित रूप से हानिकारक लेकिन अपरिहार्य अशुद्धियों से संबंधित हैं. तांबे की उपस्थिति लचीलापन बढ़ाती है, लेकिन धातु की सतह के चिपकने को बढ़ावा देती हैनिकटवर्ती भाग की सतह पर तांबे की अत्यधिक (0.3% से अधिक) सांद्रता होना। जब संरचना तीव्र घर्षण की स्थिति में संचालित होती है, तो यह एक बड़ी कमी है।

1% से अधिक की सांद्रता वाले रासायनिक तत्व की उपस्थिति इसे पेश करने का कारण देती है प्रतीकस्टील ग्रेड के लिए. उपरोक्त 65G स्टील के अलावा, एल्यूमीनियम (विशेष रूप से, O8Yu स्टील में मौजूद) को भी एक समान सम्मान प्राप्त होता है। इस मामले में एल्युमीनियम डाला गया हैपारंपरिक संरचनात्मक इसके डीऑक्सीडेशन के उद्देश्य से O8 स्टील, और तथ्य यह है कि एक ही समय में इसकी प्लास्टिसिटी के संकेतक थोड़ा बढ़ जाते हैं, यह केवल एक भाग्यशाली परिस्थिति है। स्टील की बोरिंग प्रदान करता हैउसे बढ़ा हुआबाद का विरूपता, इसलिए बोरान के सूक्ष्म योजक भी रासायनिक संरचनास्टील्स को उनके चिह्नों को बदलकर तदनुसार चिह्नित किया जाता है (उदाहरण के लिए, स्टील 20P में केवल 0.001...0.005% बोरान होता है)।

सामान्यतः यह स्वीकार किया जाता है कि:

• केवल एक तत्व वाले स्टील को जानबूझकर संरचना में पेश किया गया;
• स्टील जिसमें कार्बन और मैंगनीज के अलावा अन्य रासायनिक तत्व होते हैं जिनकी मात्रा 1% से अधिक नहीं होती है

- डोप्ड नहीं माने जाते। दूसरी ओर, यदि पिघली हुई मिश्र धातु में लोहे का प्रतिशत 55% से अधिक नहीं है, तो ऐसी सामग्री को अब मिश्र धातु इस्पात नहीं कहा जा सकता है।

स्टील्स में मिश्र धातु तत्वों का सामान्य वर्गीकरण

मिश्र धातु तत्वों की सूची में धातुओं का प्रमुख स्थान है। अपवाद सिलिकॉन और बोरॉन हैं।

मिश्रधातु तत्वों की उपस्थिति लौह-कार्बन प्रणाली के चरण आरेख की उपस्थिति और अंतिम उत्पाद (नाइट्राइड, कार्बाइड और अधिक जटिल घटकों) में रासायनिक यौगिकों की उपस्थिति/अनुपस्थिति पर प्रमुख प्रभाव डालती है। बाद वाला, बदले में, स्टील की सूक्ष्म संरचना को महत्वपूर्ण रूप से संशोधित करता है।

इस संबंध में, स्टील मिश्र धातु धातुओं को दो समूहों में विभाजित किया गया है:

1. धातुएँ जो γ-आयरन आधारित ठोस विलयनों का क्षेत्रफल बढ़ाती हैं(चरण आरेख पर ऑस्टेनिटिक क्षेत्र), जो कठोर गर्मी उपचार के बाद मिश्र धातु इस्पात के अंतिम माइक्रोस्ट्रक्चर की विविधता में वृद्धि की ओर जाता है)। इन तत्वों में निकल, मैंगनीज, कोबाल्ट, तांबा और नाइट्रोजन शामिल हैं।
2. धातु और रासायनिक तत्व, जिनकी उपस्थिति γ क्षेत्र को संकीर्ण करती है, लेकिन स्टील की ताकत बढ़ जाती है। इनमें क्रोमियम और टंगस्टन शामिल हैं। वैनेडियम, मोलिब्डेनम, टाइटेनियम।

मिश्र धातु इस्पात के उत्पादन की प्रक्रिया में, इसके गुणों में निम्नलिखित पैटर्न बदलते हैं।

जैसा कि ज्ञात है, अलग-अलग तत्वों के अलग-अलग गुण होते हैं क्रिस्टल की संरचना(धातुओं के लिए यह मुख-केंद्रित और शरीर-केंद्रित है)। लोहे में स्वयं एक शरीर-केंद्रित जाली होती है।

जब समान प्रकार की जाली वाली धातु को स्टील में डाला जाता है, तो ऑस्टेनिटिक क्षेत्र में इसी कमी के कारण α-समाधान (फेराइट) के अस्तित्व का क्षेत्र बढ़ जाता है। परिणामस्वरूप, माइक्रोस्ट्रक्चर स्थिर हो जाता है, जिससे और अधिक की अनुमति मिलती है व्यापक चयनबाद के ताप उपचार की तकनीकी प्रक्रियाएँ।
इसके विपरीत, यदि स्टील में एक अलग प्रकार की जाली वाली धातु होती है, तो ऑस्टेनिटिक क्षेत्र संकीर्ण हो जाता है। ऐसा स्टील बाद की मशीनिंग के दौरान अधिक लचीला होगा।
कुछ धातुओं के साथ स्टील को मिश्रित करना आम तौर पर असंभव है। ऐसा तब होता है जब तत्वों के परमाणु व्यास में अंतर 15% से अधिक हो।

यही कारण है कि जस्ता जैसी धातु को केवल अलौह धातुओं और मिश्र धातुओं में मिश्रधातु योजक के रूप में पेश किया जाता है। वे रासायनिक तत्व जो गलाने के दौरान कार्बन, लौह और नाइट्रोजन के साथ स्थिर रासायनिक यौगिक बनाने में असमर्थ होते हैं, स्टील मिश्र धातु प्रयोजनों के लिए भी सीमित उपयोग के होते हैं।

कुछ रासायनिक तत्वों के साथ इसकी संतृप्ति पर स्टील की विशेषताओं की निर्भरता का अभी तक पूरी तरह से अध्ययन नहीं किया गया है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि जटिल डोपिंग के साथ, प्रत्येक घटक दूसरों के साथ अलग-अलग तरीके से बातचीत कर सकता है, और ऐसे परिवर्तनों को अक्सर स्वाभाविक रूप से समझाया नहीं जा सकता है। इसलिए, एक या दूसरे मिश्र धातु तत्व का उपयोग करने की उपयुक्तता के बारे में प्रश्नों को प्रयोगात्मक रूप से हल किया जाता है।

निम्नलिखित प्रावधानों को सिद्ध माना जाता है:

• मिश्र धातु योज्य और मुख्य लोहे में नाइट्रोजन और कार्बन की बढ़ती घुलनशीलता के साथ प्रक्रिया की दक्षता बढ़ जाती है;
• स्टील के अंतिम गुणों की स्थिरता ऑस्टेनिटिक क्षेत्र के बढ़ते आकार के साथ बढ़ती है;
• लोहे की तुलना में कम क्रम संख्या वाले धातुओं और तत्वों के साथ मिश्रित स्टील की गुणवत्ता (तालिका में)। रासायनिक तत्वडी. मेंडेलीव) विपरीत स्थिति से भी बदतर;
• जो धातुएँ लोहे की तुलना में अधिक दुर्दम्य होती हैं, वे आगे के ताप उपचार के किसी भी प्रकार में स्टील की ताकत बढ़ा देती हैं।

हालाँकि, द्वितीयक अंतःक्रियाएँ, जो दृढ़ता से स्टील गलाने की विधि पर निर्भर करती हैं, इन प्रावधानों को महत्वपूर्ण रूप से ठीक कर सकती हैं। इसलिए, इस स्तर पर हम केवल स्टील के गुणों पर विशिष्ट मिश्र धातु तत्वों के प्रभाव के बारे में विश्वास के साथ बोल सकते हैं।

क्रोमियम का प्रभाव

क्रोमियम एक धातु है जिसका उपयोग विशेष रूप से अक्सर मिश्रधातु के प्रयोजनों के लिए किया जाता है। इसे संरचनात्मक स्टील्स (उदाहरण के लिए, 20Х, 40Х) और टूल स्टील्स (9ХС, Х12М) दोनों में जोड़ा जाता है। इसके अलावा, क्रोमियम-मिश्र धातु स्टील के अंतिम गुण दृढ़ता से इसमें इसकी सामग्री पर निर्भर करते हैं। कम (0.5...0.7% से कम) सांद्रता परइस्पात संरचना बन जाती है इसके बाद के प्रसंस्करण की दिशा के प्रति अधिक कठोर और संवेदनशील, खासकर जब ठंडा लुढ़कना और झुकना। सूक्ष्म संरचना के मुख्य घटकों के वितरण की एकरूपता भी बिगड़ती है।

जैसा कि ऊपर उल्लेखित है, मिश्रधातु का एक मुख्य उद्देश्य स्टील में धातु कार्बाइड का निर्माण है, जिसकी ताकत और कठोरता आधार धातु की तुलना में काफी अधिक है। क्रोमियम दो प्रकार के कार्बाइड बनाता है: हेक्सागोनल सीआर 7 सी 3 और क्यूबिक सीआर 23 सी 6, और दोनों ही मामलों में स्टील की ताकत और ठंड प्रतिरोध बढ़ जाता है। क्रोमियम कार्बाइड की एक विशेष विशेषता उनकी संरचना में अन्य तत्वों - लोहा और वैनेडियम की उपस्थिति है। नतीजतन, प्रभावी विघटन का तापमान कम हो जाता है, जो बदले में, क्रोमियम-मिश्र धातु स्टील्स की कठोरता, माध्यमिक फैलाव सख्त होने की संभावना और गर्मी प्रतिरोध जैसी सकारात्मक विशेषताओं की ओर जाता है। इसलिए, क्रोमियम के साथ मिश्रित स्टील्स ने कठिन परिचालन स्थितियों के तहत परिचालन प्रतिरोध में वृद्धि की है।

हालाँकि, स्टील में क्रोमियम की मात्रा बढ़ने से नकारात्मक परिणाम भी होते हैं।उनके साथ सांद्रता 5...10% से अधिकसामग्री की कार्बाइड समरूपता तेजी से बिगड़ती है, जो साथ होती है इसके यांत्रिक प्रसंस्करण के दौरान अवांछनीय घटनाएँ: गर्म होने पर भी, स्टील की लचीलापन कम होती है, इसलिए, विरूपण की बड़ी डिग्री के साथ फोर्जिंग करते समय, उच्च-क्रोमियम स्टील्स में दरार पड़ने की आशंका होती है।

अत्यधिक कार्बाइड बनने की स्थिति में तनाव सांद्रकों की संख्या भी बढ़ जाती है, जो ऐसे स्टील्स के गतिशील भार के प्रतिरोध को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। इसे ध्यान में रखते हुए, सामग्री स्टील्स में क्रोमियम 5..6% से अधिक नहीं होना चाहिए.

टंगस्टन और मोलिब्डेनम का प्रभाव

स्टील्स में इन मिश्रधातु योजकों का प्रभाव लगभग समान होता है, इसलिए इन्हें एक साथ माना जाता है। टंगस्टन और मोलिब्डेनम स्टील्स के फैलाव को सख्त करने में सुधार करते हैं, जिससे उनकी गर्मी प्रतिरोध बढ़ जाती है, खासकर जब लंबा कामऊंचे तापमान के साथ. मैरेजिंग स्टील्स में गुणों का एक अनूठा सेट होता है: वे उच्च सतह ताकत के साथ पर्याप्त लचीलापन और क्रूरता को जोड़ते हैं, और इसलिए व्यापक अनुप्रयोगटूल स्टील्स के रूप में, विरूपण की उच्च डिग्री के साथ कोल्ड डाई फोर्जिंग के लिए अभिप्रेत है। इसका कारण इंटरमेटेलिक यौगिकों Fe 2 W और Fe 2 Mo 3 का निर्माण है, जो बाद में विशेष कार्बाइड (आमतौर पर क्रोमियम और वैनेडियम) की उपस्थिति में योगदान करते हैं। इसलिए, स्टील्स को अक्सर टंगस्टन और मोलिब्डेनम के साथ इन धातुओं के साथ मिश्रित किया जाता है। उदाहरण Kh4V2M1F1 प्रकार के टूल स्टील्स, स्ट्रक्चरल स्टील्स 40KhVMFA आदि हैं।

यह मिश्र धातु अपेक्षाकृत युक्त स्टील्स के लिए सबसे प्रभावी है एक बड़ी संख्या कीकार्बन. यह प्रमुखता की व्याख्या करता है उत्पादन के लिए टंगस्टन और मोलिब्डेनम युक्त स्टील्स का उपयोगजिम्मेदार गियर, शाफ्ट और अन्य भागजटिल, तीव्र चक्रीय भार के तहत काम करने वाली मशीनें। विचाराधीन मिश्र धातु घटकों की उपस्थिति स्टील्स की कठोरता में सुधार करती है और उनसे बने उत्पादों की अधिक स्थिर अंतिम विशेषताओं में योगदान करती है।

वे भी हैं नकारात्मक पक्षअति डोपिंगये धातुएँ. उदाहरण के लिए, वृद्धि मोलिब्डेनम सांद्रता 3% से अधिकगर्म होने पर स्टील के डीकार्बराइजेशन को बढ़ावा देता है, जिससे नाजुक भंग(खासकर यदि ऐसे स्टील में सिलिकॉन की बढ़ी हुई - 2% से अधिक - मात्रा हो)। स्टील में अधिकतम टंगस्टन सामग्री - 10...12% - मुख्य रूप से तैयार उत्पाद की लागत में तेज वृद्धि से जुड़ी है।

वैनेडियम प्रभाव

वैनेडियम का उपयोग अक्सर जटिल मिश्रधातु के एक घटक के रूप में किया जाता है। इसकी उपस्थिति देती हैमिश्र धातु इस्पात अधिक समान और अनुकूल संरचना, जो ताप उपचार से भी थोड़ा बदलता है। इसके अलावा, वैनेडियम γ-चरण को स्थिर करता है, जो स्टील के कतरनी तनाव के प्रतिरोध को बढ़ाता है (जैसा कि ज्ञात है, कतरनी विरूपण के दौरान धातुओं की ताकत सबसे कम होती है)।

वैनेडियम का स्टील की कठोरता पर वस्तुतः कोई प्रभाव नहीं पड़ता है, यह संरचनात्मक स्टील्स के लिए विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है, जिसमें टूल स्टील्स की तुलना में कम कार्बन होता है। जटिल मिश्र धातु इस्पात में, वैनेडियम गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाता है, जिससे भंगुर फ्रैक्चर के प्रति उनका प्रतिरोध बढ़ जाता है। इस अर्थ में, वैनेडियम का प्रभाव मोलिब्डेनम के विपरीत होता है। वैनेडियम युक्त मिश्र धातु स्टील्स के ताप उपचार की एक विशेषता सख्त होने के बाद उच्च तापमान करने की असंभवता है, क्योंकि इसके बाद स्टील की लचीलापन कम हो जाती है। इसलिए, बड़े भागों या फोर्जिंग के निर्माण के लिए इच्छित स्टील्स में, वैनेडियम का प्रतिशत 3..4% तक सीमित है।

सिलिकॉन, मैंगनीज और कोबाल्ट का प्रभाव

मिश्र धातु प्रक्रियाओं के लिए सिलिकॉन एकमात्र गैर-धातु "अनुमत" है। इसे दो कारकों द्वारा समझाया गया है - तत्व की कम लागत और स्टील में सिलिकॉन के प्रतिशत पर कठोरता की स्पष्ट निर्भरता। यही कारण है कि सिलिकॉन का उपयोग अक्सर सस्ते कम-मिश्र धातु निर्माण स्टील्स के गलाने में किया जाता है, साथ ही ऐसे स्टील्स के लिए जिनके परिचालन स्थायित्व के लिए ताकत और लोच का इष्टतम संयोजन महत्वपूर्ण है। अक्सर, मैंगनीज का उपयोग सिलिकॉन के साथ किया जाता है - उदाहरणों में स्टील 09G2S, 10GS, 60S2, आदि शामिल हैं।

टूल स्टील्स में, सिलिकॉन का उपयोग शायद ही कभी मिश्र धातु घटक के रूप में किया जाता है, और केवल अन्य धातुओं के साथ संयोजन में किया जाता है जो बेअसर करते हैं इसके नकारात्मक गुण कम परिचालन लचीलापन और चिपचिपाहट हैं।इन स्टील्स में से - विशेष रूप से, 9ХС, 6Х3С, आदि। — काटने और मुद्रांकन उपकरण का निर्माण, जिसके लिए उच्च कठोरता और अचानक भार के प्रतिरोध के संयोजन की आवश्यकता होती है।

सिलिकॉन की तरह कोबाल्टजब इसे स्टील संरचना में पेश किया जाता है, तो यह अपने स्वयं के कार्बाइड नहीं बनाता है, लेकिन जटिल मिश्र धातु स्टील्स में टेम्परिंग के दौरान यह अपने गठन को तेज कर देता है। इसीलिए कोबाल्ट का उपयोग अकेले नहीं किया जाता है, बल्कि वैनेडियम, क्रोमियम, टंगस्टन जैसी धातुओं के साथ संयोजन में किया जाता हैहालाँकि, कोबाल्ट की कमी के कारण, इसकी सामग्री आमतौर पर 2.5...3% से अधिक नहीं होती है।

निकेल का प्रभाव

निकलस्टील का एकमात्र मिश्रधातु घटक है इसकी लचीलापन बढ़ जाती है और कठोरता कम हो जाती है. इसलिए, स्टील्स को अकेले निकल के साथ मिश्रित नहीं किया जाता है. लेकिन मैंगनीज के साथ संयोजन में, निकल स्टील की कठोरता में उल्लेखनीय वृद्धि करता है, जो बड़े मशीन भागों के निर्माण में बहुत महत्वपूर्ण है जिसके लिए उच्च परिचालन स्थायित्व महत्वपूर्ण है। साथ ही, निकल की उपस्थिति ताप उपचार की तापमान सीमा के अनुपालन की सटीकता की आवश्यकताओं को कम कर देती है।

निकल के साथ मिश्रधातु में कई विशेषताएं हैं। विशेष रूप से, निकल, अपने स्वयं के कार्बाइड बनाए बिना, अनाज की सीमाओं के साथ "विदेशी" कार्बाइड के संचय में वृद्धि में योगदान देता है, जिसके परिणामस्वरूप गर्मी प्रतिरोध कम हो जाता है और 20...400 0 सी की सीमा में नाजुकता बढ़ जाती है। इसलिए, मिश्र धातु इस्पात में निकल का प्रतिशत सख्ती से मैंगनीज और क्रोमियम की उपस्थिति से जुड़ा हुआ है: यदि वे मौजूद हैं, तो निकल की अधिकतम एकाग्रता 2% है, और यदि वे अनुपस्थित हैं - 0.5...1% से अधिक नहीं। .

उपयोग के विशेष क्षेत्रों के लिए मिश्र धातु इस्पात में कई अन्य धातुएँ भी होती हैं (उदाहरण के लिए, टाइटेनियम, एल्यूमीनियम, आदि)। स्टील के प्रकार का चुनाव परिचालन और वित्तीय विचारों से तय होता है।

धातुकर्म मिश्र धातुओं के गुणों पर मिश्र धातु तत्वों के प्रभाव का वास्तव में अच्छी तरह से अध्ययन किया गया है। इसके लिए धन्यवाद, स्टील में विभिन्न एडिटिव्स की शुरूआत से अद्वितीय तकनीकी विशेषताओं के साथ रचनाएं प्राप्त करना संभव हो जाता है।

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स्टील के गुणों को बेहतर बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले घटकों को प्रयोज्यता की डिग्री के अनुसार तीन उपप्रकारों में विभाजित किया गया है:

1. निकेल - तैयार मिश्र धातु में पदनाम - एन, मोलिब्डेनम - एम;
2. मैंगनीज - जी, क्रोमियम - एक्स, सिलिकॉन - सी, बोरान - पी;
3. वैनेडियम - एफ, नाइओबियम - बी, टाइटेनियम - टी, ज़िरकोनियम - सी, टंगस्टन - वी।

तीसरे उपप्रकार में मिश्रधातु के लिए शेष तत्व भी शामिल हैं - नाइट्रोजन (पदनाम - ए), तांबा (डी), एल्यूमीनियम (यू), कोबाल्ट (के), बोरॉन (पी), फॉस्फोरस (पी), कार्बन (यू), सेलेनियम ( इ )। ध्यान दें कि ऐसा विभाजन मुख्य रूप से आर्थिक विचारों से निर्धारित होता है, न कि पूरी तरह से भौतिक विचारों से।

इस्पात मिश्र धातु मिश्रधातु के लिए तत्व

स्टील्स में देखे गए संशोधनों (बहुरूपी) पर एडिटिव्स के प्रभाव की प्रकृति के आधार पर, सभी मिश्र धातु तत्वों को दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है। पहले में ऐसे घटक शामिल हैं जो किसी भी तापमान (मुख्य रूप से मैंगनीज और निकल) पर ऑस्टेनाइट को स्थिर करने में सक्षम हैं। दूसरे समूह में ऐसे तत्व शामिल हैं, जो एक निश्चित सामग्री पर, मिश्र धातु (एल्यूमीनियम, मोलिब्डेनम, क्रोमियम, सिलिकॉन, टंगस्टन और अन्य) की फेरिटिक संरचना को बनाए रख सकते हैं।

स्टील्स के गुणों और संरचना पर प्रभाव के तंत्र के अनुसार, एडिटिव्स को तीन प्रकारों में से एक में वर्गीकृत किया जाता है:

1. मिश्र धातु तत्व बाद वाले (बोरॉन, मोलिब्डेनम, टाइटेनियम, ज़िर्कोनियम) के साथ प्रतिक्रिया करते समय कार्बन कार्बाइड बनाने में सक्षम होते हैं।
2. योजक जो बहुरूपी परिवर्तन (अल्फा आयरन से गामा आयरन) प्रदान करते हैं।
3. रासायनिक तत्व, जिनके उपयोग से इंटरमेटेलिक यौगिक (नाइओबियम, टंगस्टन) उत्पन्न होते हैं।

सही का अर्थ है कड़ाई से गणना की गई मात्रा में उनकी संरचना में कुछ योजकों का परिचय। उसी समय, जब मिश्र धातुओं की "संतृप्ति" जटिल तरीके से की जाती है, तो धातुकर्मी इष्टतम परिणाम प्राप्त करते हैं।

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मिश्र धातु बनाने से स्टील के विभिन्न ग्रेडों से बने उत्पादों की विकृति को कम करना, मिश्र धातुओं की ठंडी भंगुरता की सीमा को कम करना, उनमें दरार के जोखिम को कम करना, सख्त होने की दर को काफी कम करना और साथ ही वृद्धि करना संभव हो जाता है:

• कठोरता;
• प्रभाव की शक्ति;
• तरलता;
• संकुचन (सापेक्ष);
• जंग प्रतिरोध।

सभी मिश्र धातु योजक (कोबाल्ट को छोड़कर) स्टील्स की कठोरता को बढ़ाते हैं और महत्वपूर्ण सख्त दर को कम (अक्सर काफी महत्वपूर्ण) करते हैं। यह मिश्रधातुओं में ऑस्टेनाइट की स्थिरता को बढ़ाकर प्राप्त किया जाता है।

कार्बाइड बनाने वाले तत्व सीमेंटाइट में लौह परमाणुओं को प्रतिस्थापित करने में सक्षम हैं। इसके कारण, कार्बाइड चरण अधिक स्थिर हो जाते हैं। जब कार्बाइड को ठोस घोल से अलग किया जाता है, तो स्टील्स के फैलाव को मजबूत करने की घटना देखी जाती है। दूसरे शब्दों में, मिश्र धातु अतिरिक्त कठोरता प्राप्त करती है।

स्टील्स का फैलाव सुदृढ़ीकरण

इसके अलावा, कार्बाइड बनाने वाले योजक स्टील्स में बिखरे हुए कणों के जमाव की प्रक्रिया को धीमा कर देते हैं और ऑस्टेनाइट अनाज के विकास को (गर्म होने पर) रोकते हैं। ऐसे मिश्रधातु घटकों के लिए धन्यवाद, मिश्रधातुएँ अधिक मजबूत हो जाती हैं।

कार्बन और नाइट्रोजन को छोड़कर किसी भी मिश्रधातु योजक द्वारा ऑस्टेनिटिक संरचना में सुधार होता है।

एडिटिव्स से संतृप्त ऑस्टेनाइट थर्मल विस्तार की उच्च दर प्राप्त करता है, अनुचुंबकीय हो जाता है, और इसकी उपज शक्ति कम हो जाती है। के साथ रचनाएँ समान गुणगैर-चुंबकीय और के उत्पादन के लिए अपरिहार्य। इसके अलावा, जब ठंडा विरूपण सही ढंग से किया जाता है, तो ऑस्टेनिटिक मिश्र धातु पूरी तरह से कठोर हो जाती है।

फेरिटिक संरचना वाले स्टील भी मिश्रित होने पर अतिरिक्त ताकत हासिल करते हैं। इस सूचक पर क्रोमियम और मैंगनीज का सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है।टिप्पणी! मिश्रधातुओं की शक्ति विशेषताएँ घटती-बढ़ती रहती हैं ज्यामितीय पैरामीटरफेराइट अनाज.

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आइए देखें कि कुछ योजकों द्वारा तैयार मिश्र धातुओं की किन विशेषताओं में सुधार किया जा सकता है:

• टंगस्टन कार्बाइड बनाता है जो स्टील की लाल कठोरता और कठोरता को बढ़ाता है। इससे छुट्टियों की प्रक्रिया भी आसान हो जाती है. तैयार उत्पाद, स्टील की भंगुरता को कम करना।
• कोबाल्ट धातु की चुंबकीय क्षमता, उसके प्रभाव प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाता है।
• निकेल स्टील्स की कठोरता, ताकत, संक्षारण प्रतिरोध, लचीलापन बढ़ाता है और उन्हें अधिक प्रभाव प्रतिरोधी बनाता है और ठंड की भंगुरता सीमा को कम करता है।
• टाइटेनियम मिश्रधातुओं को उच्च घनत्व और शक्ति गुण प्रदान करता है और धातु को संक्षारण प्रतिरोधी बनाता है। इस योजक के साथ स्टील को धातु-काटने वाली इकाइयों पर विशेष उपकरणों के साथ अच्छी तरह से संसाधित किया जाता है।
• जब कड़ाई से परिभाषित आकार के साथ अनाज प्राप्त करना आवश्यक होता है तो ज़िरकोनियम को मिश्र धातुओं में पेश किया जाता है।
• मैंगनीज धातु को पहनने के लिए प्रतिरोधी बनाता है, इसकी कठोरता और प्रभाव प्रतिरोध को बढ़ाता है। साथ ही, स्टील्स के प्लास्टिक गुण समान स्तर पर बने रहते हैं, जो महत्वपूर्ण है। ध्यान दें कि मैंगनीज को कम से कम 1% पेश किया जाना चाहिए। तब मिश्र धातु की प्रदर्शन विशेषताओं पर इस तत्व का प्रभाव ध्यान देने योग्य होगा।
• तांबा धातुकर्म रचनाओं को जंग के प्रति प्रतिरोधी बनाता है।
• वैनेडियम मिश्र धातु के कणों को परिष्कृत करता है, जिससे यह टिकाऊ और बहुत कठोर हो जाता है।
• वेल्डेड उत्पादों में संक्षारण घटना को कम करने के साथ-साथ स्टील संरचनाओं के एसिड प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए नाइओबियम पेश किया गया है।
• एल्युमीनियम पोटेशियम और गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाता है।
• नियोडिमियम और सेरियम का उपयोग पूर्व निर्धारित अनाज के आकार वाले स्टील और कम सल्फर सामग्री वाले मिश्र धातुओं के लिए किया जाता है। ये तत्व धातु की सरंध्रता को भी कम करते हैं।
• मोलिब्डेनम मिश्र धातुओं की तन्य शक्ति, उनकी लोच और लाल-कठोरता को बढ़ाता है। इसके अलावा, यह मिश्रधातु योजक स्टील्स को उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण के प्रति प्रतिरोधी बनाता है।

स्टील के गुणों पर रासायनिक तत्वों का प्रभाव

स्टील्स की विशेषताओं पर सिलिकॉन का अधिक प्रभाव पड़ता है। यह धातु के पैमाने और लोच को बढ़ाता है। यदि सिलिकॉन की मात्रा लगभग 1.5% है, तो स्टील कठोर हो जाता है और साथ ही बहुत मजबूत भी हो जाता है। और 1.5% से अधिक जोड़ने पर, मिश्रधातुएँ चुंबकीय पारगम्यता और विद्युत प्रतिरोध के गुण प्राप्त कर लेती हैं।

स्टील्स की उचित मिश्रधातु उनकी सुनिश्चित करती है विशेष गुण. और आधुनिक धातुकर्म उद्यम उच्च तकनीकी विशेषताओं के साथ मिश्र धातुओं की एक विस्तृत श्रृंखला का उत्पादन करने के लिए सक्रिय रूप से इस प्रक्रिया का उपयोग करते हैं।

निर्माण, उद्योग और कुछ क्षेत्रों में कृषिसक्रिय उपयोग देखा जा सकता है धातु उत्पाद. इसके अलावा, एक ही धातु, उपयोग के दायरे के आधार पर, विभिन्न तकनीकी और परिचालन गुणों को प्रकट करती है। इसे मिश्रधातु प्रक्रियाओं द्वारा समझाया जा सकता है। एक तकनीकी प्रक्रिया जिसके अंतर्गत आधार वर्कपीस नए गुण प्राप्त करता है या मौजूदा विशेषताओं के अनुसार सुधार किया जाता है। यह सक्रिय तत्वों द्वारा सुगम होता है, जिनके मिश्र धातु गुण रासायनिक और का कारण बनते हैं भौतिक प्रक्रियाएँधातु संरचना में परिवर्तन.

मुख्य मिश्रधातु तत्व

मिश्रधातु प्रक्रिया में कार्बन एक बड़ी लेकिन अस्पष्ट भूमिका निभाता है। एक ओर, धातु संरचना में इसकी लगभग 1.2% सांद्रता ताकत, कठोरता और ठंडी भंगुरता के स्तर को बढ़ाने में मदद करती है, और दूसरी ओर, यह सामग्री की तापीय चालकता और घनत्व को भी कम करती है। लेकिन वह मुख्य बात भी नहीं है. सभी मिश्र धातु तत्वों की तरह, इसे मजबूत के तहत तकनीकी प्रसंस्करण के दौरान जोड़ा जाता है तापमान का प्रभाव. हालाँकि, ऑपरेशन पूरा होने के बाद सभी अशुद्धियाँ और सक्रिय घटक संरचना में बरकरार नहीं रहते हैं। कार्बन धातु में रह सकता है और, अंतिम उत्पाद की आवश्यक विशेषताओं के आधार पर, प्रौद्योगिकीविद् यह निर्णय लेते हैं कि धातु को परिष्कृत किया जाए या इसके वर्तमान गुणों को बनाए रखा जाए। अर्थात्, वे एक विशेष मिश्र धातु संचालन के माध्यम से कार्बन सामग्री के स्तर को बदलते हैं।

सिलिकॉन और मैंगनीज को भी मुख्य मिश्रधातु तत्वों की सूची में जोड़ा जा सकता है। पहले को लक्ष्य संरचना में न्यूनतम प्रतिशत (0.4% से अधिक नहीं) में शामिल किया गया है और वर्कपीस की गुणवत्ता में परिवर्तन पर इसका विशेष प्रभाव नहीं पड़ता है। फिर भी, यह घटक, मैंगनीज की तरह, डीऑक्सीडाइजिंग और बाइंडिंग एजेंट के रूप में आवश्यक है। मिश्रधातु तत्वों के ये गुण संरचना की मूल अखंडता को निर्धारित करते हैं, जो मिश्रधातु प्रक्रिया के दौरान भी, अन्य, पहले से ही सक्रिय तत्वों और अशुद्धियों को व्यवस्थित रूप से समझना संभव बनाता है।

सहायक मिश्रधातु तत्व

तत्वों के इस समूह में आमतौर पर टाइटेनियम, मोलिब्डेनम, बोरान, वैनेडियम आदि शामिल हैं। इस कड़ी का सबसे प्रमुख प्रतिनिधि मोलिब्डेनम है, जिसका उपयोग अक्सर क्रोमियम स्टील्स में किया जाता है। विशेष रूप से, इसकी सहायता से धातु की कठोरता बढ़ जाती है और ठंडी भंगुरता की सीमा कम हो जाती है। मोलिब्डेनम घटकों का उपयोग स्टील के निर्माण ग्रेड के लिए भी उपयोगी है। ये स्टील में प्रभावी मिश्र धातु तत्व हैं जो आंतरिक ऑक्सीकरण के जोखिमों को दूर करते हुए धातुओं को गतिशील और स्थैतिक शक्ति प्रदान करते हैं। जहाँ तक टाइटेनियम की बात है, इसका उपयोग बहुत कम और केवल एक ही कार्य के लिए किया जाता है - क्रोमियम-मैंगनीज मिश्र धातुओं में संरचनात्मक अनाज को पीसना। कैल्शियम और सीसे की खुराक को लक्षित भी कहा जा सकता है। उनका उपयोग धातु वर्कपीस के लिए किया जाता है, जिसे बाद में काटने के संचालन के अधीन किया जाता है।

मिश्रधातु तत्वों का वर्गीकरण

मुख्य और सहायक में मिश्र धातु तत्वों के बहुत सशर्त विभाजन के अलावा, अन्य, अधिक सटीक भेदों का भी उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, मिश्र धातुओं और स्टील्स की विशेषताओं पर उनके प्रभाव के यांत्रिकी के अनुसार, तत्वों को तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है:

• कार्बाइड के निर्माण को प्रभावित करना।
• बहुरूपी परिवर्तनों के साथ.
• अंतरधात्विक यौगिकों के निर्माण के साथ।

यह विचार करना महत्वपूर्ण है कि तीनों मामलों में से प्रत्येक में, इंटरमेटेलिक यौगिकों के गुणों पर मिश्र धातु तत्वों का प्रभाव तीसरे पक्ष की अशुद्धियों पर भी निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, समान कार्बन या लोहे की सांद्रता महत्वपूर्ण हो सकती है। प्रभाव की प्रकृति के अनुसार बहुरूपी परिवर्तन के तत्वों का वर्गीकरण भी होता है। विशेष रूप से, ऐसे तत्वों की पहचान की जाती है जो मिश्र धातु में मिश्र धातु फेराइट की उपस्थिति की अनुमति देते हैं, साथ ही उनके एनालॉग्स जो तापमान की परवाह किए बिना इष्टतम ऑस्टेनाइट सामग्री को स्थिर करने में मदद करते हैं।

मिश्रधातु और इस्पात पर मिश्रधातु का प्रभाव

ऐसे कई क्षेत्र हैं जिनमें सुधार किया जा सकता है गुणवत्ता विशेषताएँबनना। सबसे पहले, ये भौतिक गुण हैं जो निर्धारित करते हैं तकनीकी संसाधनसामग्री। इस हिस्से में मिश्रधातु से ताकत, लचीलापन, कठोरता और कठोरता बढ़ती है। अन्य दिशा सकारात्मक प्रभावमिश्र धातु तत्वों से सुरक्षात्मक गुणों में सुधार करना है। इस संबंध में, यह प्रभाव प्रतिरोध, लाल प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध और संक्षारण क्षति के लिए एक उच्च सीमा पर प्रकाश डालने लायक है। कुछ अनुप्रयोगों के लिए, धातुओं को उनके विद्युत रासायनिक गुणों को ध्यान में रखते हुए भी तैयार किया जाता है। इस मामले में, मिश्रधातु तत्वों का उपयोग विद्युत और तापीय चालकता, ऑक्सीकरण प्रतिरोध, चुंबकीय पारगम्यता आदि को बढ़ाने के लिए किया जा सकता है।

हानिकारक अशुद्धियों के प्रभाव की विशेषताएं

हानिकारक अशुद्धियों के विशिष्ट प्रतिनिधि फॉस्फोरस और सल्फर हैं। जहाँ तक फॉस्फोरस की बात है, जब लोहे के साथ मिलाया जाता है, तो यह भंगुर दाने बनाने में सक्षम होता है जो मिश्रधातु के बाद बचे रहते हैं। परिणामस्वरूप, परिणामी मिश्र धातु खो जाती है उच्च डिग्रीघनत्व, और नाजुकता से भी संपन्न है। हालाँकि, कार्बन के साथ संबंध एक सकारात्मक विशेषता भी देता है, जिससे चिप पृथक्करण की प्रक्रिया में सुधार होता है। यह गुणवत्ता मशीनिंग प्रक्रियाओं को सुविधाजनक बनाती है। बदले में, सल्फर और भी अधिक खतरनाक पदार्थ है। यदि समग्र रूप से स्टील पर मिश्र धातु तत्वों के प्रभाव का उद्देश्य बाहरी प्रभावों के प्रति सामग्री के प्रतिरोध में सुधार करना है, तो यह मिश्रण गुणों के इस समूह को बेअसर कर देता है। उदाहरण के लिए, संरचना में इसकी उच्च सांद्रता से घर्षण बढ़ जाता है, धातु थकान प्रतिरोध कम हो जाता है और संक्षारण प्रतिरोध कम हो जाता है।

मिश्रधातु प्रौद्योगिकी

मिश्र धातु निर्माण आमतौर पर धातुकर्म उत्पादन के हिस्से के रूप में किया जाता है और इसमें पिघले हुए मिश्रण या द्रव्यमान को मिलाया जाता है अतिरिक्त तत्वजिसकी चर्चा ऊपर की गई थी। नतीजतन उष्मा उपचारसंरचना में व्यक्तिगत पदार्थों के कनेक्शन की रासायनिक और भौतिक प्रक्रियाएं, साथ ही विरूपण भी होता है। इस प्रकार, मिश्र धातु तत्व धातुकर्म उत्पादों की गुणवत्ता में सुधार करना संभव बनाते हैं।

निष्कर्ष

मिश्रधातु बनाना कठिन है तकनीकी प्रक्रियाधातु की विशेषताओं में परिवर्तन। इसकी जटिलता मुख्य रूप से वर्कपीस के गुणों के वांछित सेट को प्राप्त करने के लिए इष्टतम व्यंजनों के प्रारंभिक चयन में निहित है। जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, मिश्रधातु तत्वों का प्रभाव विविध और अस्पष्ट है। उदाहरण के लिए, सक्रिय योजक का एक ही घटक एक साथ धातु की ताकत में सुधार कर सकता है और इसकी तापीय चालकता को खराब कर सकता है। प्रौद्योगिकीविदों का कार्य उन तत्वों के विजयी संयोजनों को विकसित करना है जो किसी धातु के हिस्से या संरचना को विशिष्ट उद्देश्यों के लिए उपयोग के दृष्टिकोण से उसके गुणों के संदर्भ में सबसे स्वीकार्य बना देंगे।

कीमती धातु

उत्कृष्ट धातुएँ- ये ऐसी धातुएँ हैं जिनमें विशेष रासायनिक प्रतिरोध, लचीलापन और सुंदरता होती है उपस्थिति. ऐसी धातुओं को उत्कृष्ट इसलिए कहा जाता है क्योंकि प्राकृतिक गुण(संक्षारण और ऑक्सीकरण के अधीन नहीं)।

उन्हें किन संपत्तियों के लिए कीमती माना जाता है?

सबसे पहले, उनके लिए सुंदर दृश्य, उच्च संक्षारण प्रतिरोध और दुर्लभ घटना। ये सोना, चाँदी, प्लैटिनम और कुछ प्लैटिनम समूह की धातुएँ हैं। उनके उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों: लचीलापन, ताकत और लचीलापन के कारण उनका गहनों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

के अनुसार संघीय विधान"कीमती धातुओं और पत्थरों पर" कीमती के रूप में वर्गीकृत आठ धातुओं की पहचान करता है:

· चाँदी

प्लैटिनम

और प्लैटिनम समूह धातुएँ (प्लैटिनोइड्स)

दुर्ग

· रूथेनियम

पहली बार सोने पर ध्यान दिया गया प्राचीन मिस्रलगभग 6000 वर्ष पूर्व. अरब के रेगिस्तानों में छोटी और मध्यम आकार की डली का खनन किया गया और उनसे पहले सोने के गहने बनाए गए।

बहुघटक सोने की मिश्रधातुओं का उपयोग अक्सर आभूषण बनाने के लिए किया जाता है।

एकमात्र धातु जिसका रंग सुंदर पीला है।

सोना अत्यधिक प्लास्टिक होता है, इसे ~0.1 माइक्रोन तक मोटी चादरों में ढाला जा सकता है (सोने की पत्ती सोने की सबसे पतली चादर होती है जिसका उपयोग सजावटी उद्देश्यों के लिए किया जाता है); इस मोटाई में, सोना पारभासी होता है और परावर्तित प्रकाश में होता है पीला, गुजरते समय में - नीले-हरे रंग का, पीले रंग का पूरक। सोना अच्छी तरह चमकता है और बहुत कठोर नहीं होता। अपनी कम कठोरता और ताकत के कारण, सोने का उपयोग आभूषण उत्पादन में अन्य धातुओं के साथ मिश्रधातु के रूप में किया जाता है और, बहुत ही दुर्लभ मामलों में, शुद्ध फ़ॉर्म.

· चाँदी

रूस में चांदी का खनन पहली बार 1974 में हुआ। हवा में हाइड्रोजन सल्फाइड की उपस्थिति के कारण इसमें काला करने का गुण होता है। पहनने के प्रतिरोध में सुधार के लिए चांदी को रोडियम से चढ़ाया जाता है।

चाँदी- धातु सफ़ेद, कमरे के तापमान पर ऑक्सीजन के प्रभाव में लगभग अपरिवर्तित रहता है, हालांकि, हवा में हाइड्रोजन सल्फाइड की उपस्थिति के कारण, समय के साथ यह सिल्वर सल्फाइड की एक गहरी परत से ढक जाता है। चांदी अत्यधिक पॉलिश, अत्यधिक परावर्तक, अत्यधिक निंदनीय है और इसमें सभी धातुओं की तुलना में उच्चतम तापीय और विद्युत चालकता है।

प्लैटिनम

चाँदी से बाहरी समानता के कारण इसे प्लैटिनम कहा गया। (स्पेनिश "लिटिल सिल्वर" से) प्लैटिनम का उपयोग खोजने वाले पहले नकली उत्पाद थे। स्पेन में, प्लैटिनम के मिश्रण वाले सिक्के बहुत तेजी से फैलने लगे, ऐसे सोने को गंदा (स्पेनिश सोना) माना जाता था। 19740 में राजा के आदेश से, पाए गए सोने की सावधानीपूर्वक जांच की जानी थी। प्लैटिनम को अलग करके नदियों में बहाया जाना था। प्लैटिनम पर 3 साल के लिए प्रतिबंध लगा दिया गया था। प्लैटिनम को इसका वास्तविक उपयोग 1776 में मिला। पेरिस में प्लैटिनम के आभूषण दुकानों की खिड़कियों में दिखाई दिए।

एक धातु जिसका रंग स्टील के समान सफेद-भूरा होता है। प्लैटिनम लचीला और अत्यधिक परावर्तक है। कम तापीय और विद्युत चालकता है। मोह पैमाने पर कठोरता = 5. दुर्दम्य, बहुत टिकाऊ, संक्षारण प्रतिरोधी

साथ ही प्लैटिनम समूह धातुएँ (प्लैटिनोइड्स):

वे हवा में काफी स्थिर होते हैं (ऑक्सीकरण नहीं करते हैं), आक्रामक वातावरण (एसिड, क्षार, आदि), कोमलता और प्लास्टिसिटी के लिए उच्च प्रतिरोध रखते हैं।

· दुर्ग

· रोडियाम

· इरिडियम

· दयाता

· आज़मियम

प्लैटिनम समूह की धातुएँ हवा में काफी स्थिर होती हैं (ऑक्सीकरण नहीं करती हैं), आक्रामक वातावरण (एसिड, क्षार, आदि), कोमलता, लचीलापन और लचीलेपन के लिए उच्च प्रतिरोध रखती हैं।

सूचीबद्ध गुणों के कारण, इस समूह की धातुओं का व्यापक रूप से आभूषणों में उपयोग किया जाता है।

कीमती धातुओं का उपयोग उनके शुद्ध रूप में नहीं किया जाता है, क्योंकि वे अपेक्षाकृत नरम होती हैं और उनमें यांत्रिक शक्ति कम होती है।

गहनों को अधिक कठोरता और पहनने के प्रतिरोध देने के लिए अन्य धातुओं की मिश्रधातुओं का उपयोग किया जाता है।

शुद्ध धातु की तुलना में, मिश्र धातुओं में बेहतर यांत्रिक गुण, कम गलनांक और एक निश्चित छाया होती है।

मिश्र धातुएँ और उनकी विशेषताएँ

मिश्र धातु तरल प्रणालियों के जमने के परिणामस्वरूप बनने वाले निकाय हैं, जिनमें दो या दो से अधिक घटक होते हैं।

आभूषण बनाने में विभिन्न प्रयोजनों के लिएकीमती धातुओं में अन्य धातुएँ निश्चित अनुपात में मिलाई जाती हैं, जिन्हें कहा जाता है मिश्र धातु बनाना,या संयुक्ताक्षर(मिश्र धातुएँ कीमती और गैर-कीमती दोनों धातुएँ हो सकती हैं। उदाहरण के लिए: तांबा, कैडमियम, निकल, आदि)

इस प्रकार, धातुओं को आगे उपयोग के लिए आवश्यक गुण दिए जाते हैं।

यह रंग में बदलाव, लचीलेपन में कमी या वृद्धि, कठोरता में वृद्धि या कमी, या पिघलने बिंदु में बदलाव हो सकता है। परिणामी मिश्रण कहलाते हैं कीमती धातुओं की मिश्रधातुएँ।

बहुमूल्य धातु मिश्रधातुएँइसके द्वारा भेद करने की प्रथा है संघटन. संरचना के अनुसार, मिश्र धातुओं का नाम मुख्य घटक (सोने की मिश्र धातु, चांदी की मिश्र धातु, आदि) के आधार पर रखा जाता है।

आभूषणों के रंग

किसी भी व्यक्ति के लिए खरीदें जेवरकीमती धातु से बना न केवल सफलतापूर्वक पूंजी निवेश करने का अवसर है, बल्कि यह अत्यधिक कलात्मक गहने खरीदने का भी अवसर है, जो समाज में एक सामाजिक स्थान से संबंधित होने का संकेत देता है। किसी व्यक्ति के पास जितने अधिक सोने के आभूषण होंगे, उसकी सामाजिक स्थिति उतनी ही ऊंची होगी, क्योंकि सोना अभी भी एक विलासिता की वस्तु है।

प्रकृति ने हमें केवल एक ही रंग की कीमती धातु दी है - चमकीला पीला, लेकिन आज बाजार हमें सोने के गहनों की एक पूरी श्रृंखला प्रदान करता है।

तो हम पीले सोने, सफेद और लाल सोने के आभूषणों के बीच अंतर क्यों करते हैं? आभूषणों में सोने का रंग मिश्रित धातुओं की मात्रा पर निर्भर करता है।

आभूषण सोने को विभिन्न मिश्र धातुओं के रूप में प्रस्तुत किया जाता है निम्नलिखित रंग:

· पीला- यूरोप में आभूषणों में सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। ऐसा हुआ कि यूरोप में, गहने बनाते समय, कीमती धातु मिश्र धातुओं में अधिक चांदी मिला दी गई, जिससे मिश्र धातु को पीला रंग मिल गया।

· लाल- ऐसा हुआ कि रूस में धातु मिश्र धातुओं में अधिक तांबा मिलाया गया, इसलिए सोने ने लाल रंग का रंग प्राप्त कर लिया। इस प्रकार, लाल सोने को रूसी कहा जाने लगा।

· सफ़ेद- ज्यादातर हीरे के गहनों के लिए विशिष्ट, क्योंकि यह पत्थर के साथ सामंजस्यपूर्ण दिखता है। सोने में मिश्रधातु मिलाने से प्राप्त होता है। यदि सोने की मिश्रधातु में पैलेडियम अधिक हो तो धातु का रंग फौलादी सफेद हो जाता है। यदि निकल मिलाया जाता है, तो मिश्रधातु एक पीला रंग प्राप्त कर लेती है, और रोडियम कोटिंग मिश्रधातु को एक ठंडा नीला रंग देती है।