کھوٹ سٹیل ۔

کم مصر دات اسٹیل
کم مصر دات والے اسٹیل وہ ہوتے ہیں جن میں ملاوٹ کرنے والے عناصر دھات کی ساخت کا 8% سے کم ہوتے ہیں۔ یہ مرکب عناصر اسٹیل کی مکینیکل خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے شامل کیے جاتے ہیں۔ مثال کے طور پر: molybdenum طاقت کو بہتر بناتا ہے؛ نکل دھات کی سختی کو بڑھاتا ہے، کرومیم اعلی درجہ حرارت کی طاقت، سنکنرن مزاحمت اور سختی میں اضافہ کرتا ہے۔
کم مصر دات اسٹیل بڑے پیمانے پر مینوفیکچرنگ اور تعمیراتی صنعت میں استعمال ہوتا ہے۔ اس اسٹیل کے عام استعمال میں شامل ہیں: فوجی گاڑیاں، تعمیراتی سازوسامان، بحری جہاز، پائپ لائنز، پریشر برتن، ساختی اسٹیل، اور تیل کی کھدائی کے پلیٹ فارم۔

ہائی سٹرینتھ لو الائے (HSLA) اسٹیل
ہائی سٹرینتھ لو الائے (HSLA) سٹیل، یا مائیکرو ایلوئیڈ سٹیل، اعلی طاقت اور اچھی ماحولیاتی سنکنرن مزاحمت دونوں پیش کرتا ہے۔ HSLA اسٹیل کی چھ اہم قسمیں ہیں: ویدرنگ اسٹیل، ایککولر فیرائٹ اسٹیلز، پرلائٹ سے کم اسٹیلز، ڈوئل فیز اسٹیلز، کنٹرول رولڈ اسٹیلز، اور مائیکرو ایلوئیڈ فیرائٹ پرلائٹ اسٹیلز۔ عام طور پر، تانبا، کرومیم، فاسفورس، اور سلکان کو سنکنرن مزاحمت کو بڑھانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جب کہ وینڈیم، نیوبیم، ٹائٹینیم، اور تانبے کو طاقت بڑھانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ HSLA اسٹیلز کی زبردست طاقت انہیں تشکیل دینا مشکل بنا سکتی ہے۔
HSLA آٹوموٹو انڈسٹری میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ ہاٹ رولڈ HSLA اسٹیل کو معطلی کے نظام، چیسس، پہیے، اور سیٹ میکانزم کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ جبکہ کولڈ رولڈ HSLA اسٹیلز کو کمک اور سیٹ بریکٹ کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔

ہائی الائے سٹیل
ہائی الائے اسٹیل کو اسٹیل کی کل ساخت کے 8% سے زیادہ کے اس کے اعلی مرکب مواد سے ممتاز کیا جاتا ہے۔ ہائی الائے سٹیل تیار کرنا مہنگا ہو سکتا ہے اور اس کے ساتھ کام کرنا مشکل ہو سکتا ہے۔ تاہم، یہ گریڈ آٹوموٹو ایپلی کیشنز، ساختی اجزاء، کیمیائی پروسیسنگ، اور بجلی پیدا کرنے والے آلات کے لیے ان کی سختی، سنکنرن مزاحمت، اور سختی کی وجہ سے بہترین ہیں۔

سٹینلیس سٹیل
سٹینلیس سٹیل سب سے مشہور مصر دات اسٹیل میں سے ایک ہے اور سب سے زیادہ سنکنرن مزاحم ہے۔ اس میں عام طور پر نکل، کرومیم، اور مولیبڈینم کا کچھ مرکب ملاوٹ کرنے والے بڑے عناصر کے طور پر ہوتا ہے، جو اسٹیل کی ساخت کا تقریباً 11-30 فیصد بنتا ہے۔ تین قسم کے سٹینلیس سٹیل موجود ہیں: آسٹینیٹک، فیریٹک اور مارٹینیٹک۔
Austenitic اسٹیلز عام طور پر کان کنی، کیمیکل، آرکیٹیکچرل، یا دواسازی کی صنعتوں کے لیے corrosive مائعات اور مشینری رکھنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔ نکل کی زیادہ مقدار (35% تک)، مولیبڈینم، کرومیم (16-26%)، اور نائوبیم آسٹینٹک اسٹیلز میں پائے جاتے ہیں، جن میں 0.15% کاربن ہوتا ہے۔ آسٹنیٹک اسٹیل میں اکثر تمام سٹینلیس اسٹیلز کی بہترین سنکنرن مزاحمت ہوتی ہے۔ یہ سٹیل بھی اعلیٰ ساخت اور طاقت رکھتے ہیں اور عام طور پر انتہائی درجہ حرارت پر اپنی خصوصیات کے لیے مطلوب ہوتے ہیں۔
فیریٹک سٹیل، جو صنعتی مشینری اور کاروں میں استعمال ہوتا ہے، اسٹین لیس سٹیل کا ایک درجہ ہے جس میں 0.10% سے کم کاربن اور 12% سے زیادہ کاربن ہوتا ہے۔ اسٹیل کا یہ درجہ سنکنرن اور آکسیکرن کے خلاف مزاحمت کے لیے تیار کیا گیا تھا، خاص طور پر کریکنگ سنکنرن کو دبانے کے لیے۔ یہ اسٹیل بنیادی طور پر گرمی کے علاج کے ذریعے سخت ہونے کے قابل نہیں ہیں، اور انہیں صرف کولڈ رولنگ کے ذریعے تھوڑا سا سخت کیا جا سکتا ہے۔
مارٹینسیٹک اسٹیل، جو زیادہ تر کٹلری کے لیے استعمال ہوتے ہیں، ان میں 11.6 سے 18 فیصد تک کرومیم کا عام مواد ہوتا ہے جس میں 1.2 فیصد کاربن اور نکل کبھی کبھی شامل کیے جاتے ہیں۔ ایک گروپ کے طور پر، مارٹینیٹک اسٹیلز کا سب سے زیادہ کرومیم مواد فیریٹک اور آسنیٹک اسٹیلز کے لیے سب سے زیادہ کرومیم مواد سے کم ہے۔ مارٹینسیٹک اسٹیلز کو ہلکی سنکنرن مزاحمت کے ساتھ ان کی غیر معمولی سختی کے لیے پہچانا جاتا ہے۔ یہ انہیں کٹلری، رنچ، جراحی کے آلات اور ٹربائنز کے لیے مثالی بناتا ہے۔

Microalloyed اسٹیل
ہائی سٹرینتھ لو الائے (HSLA) اسٹیلز کو اکثر مائیکرو ایلوئیڈ اسٹیل کہا جاتا ہے۔

اعلی درجے کی اعلی طاقت اسٹیل (AHSS)
ایڈوانسڈ ہائی سٹرینتھ سٹیل (AHSS) بنیادی طور پر آٹوموٹیو انڈسٹری میں استعمال ہوتا ہے۔ یہ دھاتی مرکب گاڑیوں کے کل وزن کو کم کرنے میں کلیدی کردار ادا کرتا ہے۔ اس میں انوکھی خصوصیات ہیں، جیسے: اعلیٰ طاقت اور بہتر بنانے کی صلاحیت- اسے آٹوموٹو ایپلی کیشنز کے لیے مثالی بناتی ہے۔

مارجنگ اسٹیل
مارجنگ اسٹیل ایک خاص قسم کا اسٹیل مرکب ہے جس میں کم کاربن مواد ہوتا ہے۔ اس انتہائی اعلی طاقت والے اسٹیل میں زیادہ تر اسٹیل کے مقابلے میں اعلی سختی اور اچھی لچک ہے۔ دیگر سٹیل مرکبات کے برعکس، مارجنگ سٹیل کاربن کی موجودگی سے نہیں بلکہ انٹرمیٹالک مرکبات کی بارش سے سخت ہوتا ہے۔ کاربن کی کمی اور انٹرمیٹالک ورن کے استعمال کی بدولت مارجنگ اسٹیل اعلی طاقت اور سختی کو نسبتاً زیادہ نرمی کے ساتھ جوڑتا ہے۔ پرنسپل پریپیٹیٹ اقسام Ni3Mo، Ni3Ti، Ni3Al، اور Fe2Mo ہیں، جو کہ زیادہ حجم والے حصوں میں بھی پائے جاتے ہیں۔ مارجنگ اسٹیل بنیادی طور پر ایرو اسپیس سیکٹر کے ساتھ ساتھ آلات اور ہتھیاروں کی تیاری میں استعمال ہوتے ہیں۔

ٹول اسٹیل
ٹولز اسٹیل ایک اصطلاح ہے جو کاربن اور الائے اسٹیل کی ایک حد کو بیان کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے جو ٹولز کی تیاری کے لیے موزوں ہے۔ یہ اسٹیل ان کی سختی، پہننے کے خلاف مزاحمت، جفاکشی، اور اعلی درجہ حرارت پر نرم ہونے کے خلاف مزاحمت سے ممتاز ہیں۔ ٹول اسٹیل کی مثالی استعمال کی سختی، اور اعلی درجہ حرارت پر نرمی کے خلاف مزاحمت۔ ٹول اسٹیل کی مثالی ایپلی کیشن ٹول مینوفیکچرنگ کے لیے ہے، بشمول (لیکن ان تک محدود نہیں) مشین ڈیز اور ہینڈ ٹولز۔

الائے اسٹیل کی تیاری کے لیے استعمال کیے جانے والے طریقوں میں وہ شامل ہیں جو مرکب عناصر جیسے کرومیم، نکل، مولبڈینم، وینیڈیم وغیرہ کا استعمال کرتے ہیں۔ اسٹیل کی قسم اور درجے کی ضرورت کے مطابق، مرکب اسٹیل بنانے کے لیے مختلف عمل استعمال کیے جاتے ہیں۔ کچھ عام عمل یہ ہیں:

الیکٹرک آرک فرنس (ای اے ایف) کا عمل

اس طریقہ کار کے لیے بنیادی فیڈ میٹریل سکریپ اسٹیل یا ڈائریکٹ کم شدہ آئرن (DRI) ہے، جسے برقی بھٹی میں پگھلا دیا جاتا ہے۔ آکسیجن اڑانے یا ویکیوم ڈیگاسنگ کے ذریعے، مرکب عناصر کو پگھلے ہوئے سٹیل میں متعارف کرایا جاتا ہے اور اسے بہتر کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد اسٹیل کو سلیب، انگوٹ، بلوم، بلٹس یا دیگر شکلوں میں بنایا جاتا ہے۔

بنیادی آکسیجن سٹیل میکنگ (BOS) کا عمل

اس طریقہ کار کے لیے بنیادی فیڈ اسٹاک بلاسٹ فرنس اور اسکریپ اسٹیل سے مائع پگ آئرن ہے، اور نجاست کو کنورٹر میں آکسیجن اڑا کر آکسائڈائز کیا جاتا ہے۔ ویکیوم ڈیگاسنگ یا لاڈل میٹالرجی کے ذریعے، ملاوٹ کرنے والے عناصر کو پگھلے ہوئے اسٹیل کو بہتر کرنے سے پہلے متعارف کرایا جاتا ہے۔ اس کے بعد اسٹیل کو سلیب، انگوٹ، بلوم، بلٹس یا دیگر شکلوں میں بنایا جاتا ہے۔

الیکٹرک انڈکشن فرنس (EIF) کا عمل

اس طریقہ میں، فضلہ سٹیل بنیادی فیڈ اسٹاک ہے، اور اسے برقی مقناطیسی انڈکشن کا استعمال کرتے ہوئے انڈکشن فرنس میں پگھلا دیا جاتا ہے۔ ملاوٹ کرنے والے عناصر متعارف کرائے جانے کے بعد پگھلے ہوئے سٹیل کو بہتر کرنے کے لیے لاڈل میٹالرجی کا استعمال کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد اسٹیل کو سلیب، انگوٹ، بلوم، بلٹس یا دیگر شکلوں میں بنایا جاتا ہے۔

کروسیبل عمل

ایندھن کے ذریعہ کے طور پر چارکول کے ساتھ، یہ طریقہ کار فیرو ایلوائیز، سٹیل کے سکریپ، اور گڑھے ہوئے لوہے کو ہوا سے بند کروسیبل میں پگھلا دیتا ہے۔ فیڈ مادہ کی ساخت کاربن اور مرکب عناصر کی مقدار کو منظم کرتی ہے۔ پگھلنے کے بعد، اسٹیل انگوٹوں میں بنتا ہے۔

Bessemer عمل

پگ آئرن اس عمل کے لیے بنیادی فیڈ اسٹاک کے طور پر کام کرتا ہے، اور ہوا کو ناشپاتی کے سائز کے کنورٹر میں اڑایا جاتا ہے تاکہ آلودگیوں کو آکسائڈائز کیا جا سکے۔ کوئی بھی پگھلے ہوئے اسٹیل میں فیرومینگنیز یا اسپیگلیسین (ایک مینگنیج سے بھرپور پگ آئرن) شامل کرکے مرکب سازی کے اجزاء اور کاربن کے مواد کو منظم کرسکتا ہے۔ پگھلنے کے بعد، اسٹیل انگوٹوں میں بنتا ہے۔

کھلی چولہا کا عمل

پگ آئرن اور ویسٹ اسٹیل اس عمل میں استعمال ہونے والے بنیادی فیڈ اسٹاک ہیں، جو انہیں گیس یا تیل کو ایندھن کے طور پر استعمال کرتے ہوئے اتلی چولہے میں پگھلاتے ہیں۔ پگھلے ہوئے اسٹیل میں چونا پتھر، لوہا اور دیگر مواد شامل کیا جا سکتا ہے تاکہ مرکب سازی اور کاربن کے مواد کو منظم کیا جا سکے۔ پگھلنے کے بعد، اسٹیل انگوٹوں میں بنتا ہے۔

کاسٹ کرنے کے بعد، کھوٹ کے اسٹیل کے انگوٹ، بلوم، بلٹس، یا سلیب پر مزید کارروائی کی جاتی ہے تاکہ مرکب اسٹیل کی مصنوعات کی مختلف شکلیں اور شکلیں بنائیں، جن میں سلاخیں، سلاخیں، تاریں، چادریں، پلیٹیں، پائپ لائنز اور ٹیوبیں شامل ہیں۔ پروسیسنگ کے اضافی طریقوں میں ہاٹ رولنگ، کولڈ رولنگ، فورجنگ پروسیس، مشیننگ، ہیٹ ٹریٹمنٹ اور سطح کا علاج شامل ہیں۔

خالص لوہا ساخت کے مقصد کے لیے استعمال کرنے کے لیے بہت نرم ہے، لیکن دیگر عناصر (مثال کے طور پر کاربن، مینگنیج یا سلیکان) کی کم مقدار کا اضافہ اس کی میکانکی طاقت کو بہت زیادہ بڑھاتا ہے۔
مرکب دھاتیں عام طور پر خالص دھاتوں سے زیادہ مضبوط ہوتی ہیں، حالانکہ وہ عام طور پر کم برقی اور تھرمل چالکتا پیش کرتے ہیں۔ طاقت سب سے اہم معیار ہے جس کے ذریعے بہت سے ساختی مواد کا فیصلہ کیا جاتا ہے۔ لہذا، مصر انجینئرنگ کی تعمیر کے لئے استعمال کیا جاتا ہے. ملاوٹ کرنے والے عناصر اور حرارت کے علاج کا ہم آہنگی اثر مائیکرو اسٹرکچر اور خصوصیات کی ایک زبردست قسم پیدا کرتا ہے۔

کاربنکاربن ایک غیر دھاتی عنصر ہے، جو تمام فیرس دھات پر مبنی مواد میں ایک اہم مرکب عنصر ہے۔ کاربن ہمیشہ دھاتی مرکب دھاتوں میں موجود ہوتا ہے، یعنی سٹینلیس سٹیل اور حرارت سے بچنے والے مرکب کے تمام درجات میں۔ کاربن ایک بہت مضبوط آسٹینٹائزر ہے اور اسٹیل کی طاقت کو بڑھاتا ہے۔ درحقیقت، یہ بنیادی سخت کرنے والا عنصر ہے اور سیمنٹائٹ، Fe3C، پرلائٹ، اسفیرائڈائٹ، اور آئرن-کاربن مارٹینائٹ کی تشکیل کے لیے ضروری ہے۔ لوہے میں تھوڑی مقدار میں غیر دھاتی کاربن شامل کرنے سے زیادہ طاقت کے لیے اس کی بڑی لچک پیدا ہوتی ہے۔ اگر اسے کرومیم کے ساتھ ایک الگ جزو (کرومیم کاربائیڈ) کے طور پر ملایا جاتا ہے، تو یہ مرکب میں ٹھوس محلول سے کرومیم میں سے کچھ کو ہٹا کر سنکنرن مزاحمت پر نقصان دہ اثر ڈال سکتا ہے اور اس کے نتیجے میں، یہ یقینی بنانے کے لیے دستیاب کرومیم کی مقدار کو کم کر سکتا ہے۔ سنکنرن مزاحمت.

کرومیم۔کرومیم سختی، طاقت، اور سنکنرن مزاحمت کو بڑھاتا ہے۔ اناج کی حدود پر مستحکم دھاتی کاربائڈز کی تشکیل کے مضبوط اثر اور سنکنرن مزاحمت میں مضبوط اضافہ نے کرومیم کو سٹیل کے لیے ایک اہم مرکب مواد بنا دیا۔ سنکنرن ایجنٹوں کے کیمیائی اثرات کے خلاف ان دھاتی مرکبات کی مزاحمت گزرنے پر مبنی ہے۔ غیر فعال ہونے اور مستحکم رہنے کے لیے، Fe-Cr مرکب میں وزن کے لحاظ سے کم از کم کرومیم مواد تقریباً 11% ہونا چاہیے، جس کے اوپر غیر فعال ہو سکتا ہے اور جس کے نیچے یہ ناممکن ہے۔ کرومیم کو سخت کرنے والے عنصر کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے اور اسے کثرت سے سخت میکانی خصوصیات پیدا کرنے کے لیے نکل جیسے سخت عنصر کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے۔ زیادہ درجہ حرارت پر، کرومیم طاقت میں اضافہ کرتا ہے۔ تیز رفتار ٹول اسٹیل میں 3 سے 5% کرومیم ہوتا ہے۔ یہ عام طور پر molybdenum کے ساتھ مل کر اس نوعیت کے استعمال کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

نکل۔نکل سب سے عام مرکب عناصر میں سے ایک ہے۔ نکل کی پیداوار کا تقریباً 65 فیصد سٹینلیس سٹیل میں استعمال ہوتا ہے۔ چونکہ نکل سٹیل میں کوئی کاربائیڈ مرکبات نہیں بناتا، یہ فیرائٹ میں محلول میں رہتا ہے، اس طرح فیرائٹ مرحلے کو مضبوط اور سخت کرتا ہے۔ نکل سٹیل آسانی سے گرمی کا علاج کر رہے ہیں کیونکہ نکل اہم ٹھنڈک کی شرح کو کم کرتا ہے. نکل پر مبنی مرکب مرکبات (مثال کے طور پر Fe-Cr-Ni(Mo) مرکب مرکبات بہترین لچک اور سختی کا مظاہرہ کرتے ہیں، یہاں تک کہ اعلی طاقت کی سطح پر بھی اور یہ خصوصیات کم درجہ حرارت تک برقرار رہتی ہیں۔ نکل بہتر جہتی استحکام کے لیے تھرمل توسیع کو بھی کم کرتا ہے۔ نکل سپراللویز کے لیے بنیادی عناصر ہیں، جو کہ جیٹ انجنوں میں استعمال ہونے والے نکل، آئرن – نکل اور کوبالٹ مرکبات کا ایک گروپ ہیں۔ یہ دھاتیں تھرمل کریپ ڈیفارمیشن کے خلاف بہترین مزاحمت رکھتی ہیں اور دیگر ایرو اسپیس ساختی مواد سے کہیں زیادہ درجہ حرارت پر اپنی سختی، طاقت، سختی اور جہتی استحکام کو برقرار رکھتی ہیں۔

Molybdenum.سٹینلیس سٹیل میں کم مقدار میں پایا جاتا ہے، molybdenum سختی اور طاقت کو بڑھاتا ہے، خاص طور پر اعلی درجہ حرارت پر۔ مولبڈینم کا اونچا پگھلنے والا نقطہ اعلی درجہ حرارت پر اسٹیل اور دیگر دھاتی مرکبات کو طاقت دینے کے لیے اہم بناتا ہے۔ Molybdenum اس حد تک منفرد ہے کہ یہ اسٹیل کی اعلی درجہ حرارت کی تناؤ اور رینگنے کی طاقت کو بڑھاتا ہے۔ یہ آسٹنائٹ سے پرلائٹ میں تبدیلی کو اس سے کہیں زیادہ روکتا ہے جتنا کہ یہ آسٹنائٹ کو بینائٹ میں تبدیل کرتا ہے۔ اس طرح، مولیبڈینم پر مشتمل اسٹیلز کو مسلسل ٹھنڈا کرنے سے بائنائٹ تیار کیا جا سکتا ہے۔

وینڈیم۔گرمی کے علاج کے دوران اناج کی نشوونما کو روکنے کے لیے عام طور پر وینڈیم کو سٹیل میں شامل کیا جاتا ہے۔ اناج کی افزائش کو کنٹرول کرنے میں، یہ سخت اور غصے والے اسٹیل کی طاقت اور سختی دونوں کو بہتر بناتا ہے۔

ٹنگسٹن۔ٹنگسٹن مستحکم کاربائیڈ تیار کرتا ہے اور اناج کے سائز کو بہتر کرتا ہے تاکہ سختی میں اضافہ ہو، خاص طور پر اعلی درجہ حرارت پر۔ ٹنگسٹن کو تیز رفتار ٹول اسٹیلز میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے اور اسے نیوکلیئر ایپلی کیشنز کے لیے کم ایکٹیویشن فیریٹک اسٹیلز میں مولبڈینم کے متبادل کے طور پر تجویز کیا گیا ہے۔