سٹیل کا بنیادی علم (1)

اسٹیل ایک مرکب ہے جو لوہے اور C (کاربن)، Si (سلیکون)، Mn (مینگنیج)، P (فاسفورس)، S (سلفر) اور تھوڑی مقدار میں دیگر عناصر پر مشتمل ہے۔ Fe (آئرن) کے علاوہ، سی مواد سٹیل کی میکانکی خصوصیات میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ یہ انجینئرنگ ٹیکنالوجی میں سب سے اہم اور بڑے پیمانے پر استعمال ہونے والا دھاتی مواد ہے۔

انسانوں میں فولاد کے استعمال اور تحقیق کی تاریخ کافی طویل ہے۔ تاہم، 19ویں صدی میں بیسیمر کے عمل کی ایجاد تک، اسٹیل کی پیداوار ایک اعلیٰ لاگت والا، کم موثر کام تھا۔ آج، اسٹیل اپنی کم قیمت اور قابل اعتماد کارکردگی کی وجہ سے دنیا میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والے مواد میں سے ایک بن گیا ہے۔ یہ تعمیراتی صنعت، مینوفیکچرنگ انڈسٹری اور لوگوں کی روزمرہ کی زندگی میں ایک ناگزیر جزو ہے۔ یہ کہا جا سکتا ہے کہ سٹیل جدید معاشرے کی مادی بنیاد ہے۔

فیرس دھاتیں۔

اصطلاح "فیرس میٹل" سے مراد کسی بھی فیرس دھات (لوہے اور لوہے کے مرکبات) جیسے اسٹیل، پگ آئرن، آئرن الائے، کاسٹ آئرن وغیرہ ہیں۔ انہیں اجتماعی طور پر آئرن کاربن مرکب کہا جاتا ہے۔

پگ آئرن سے مراد وہ پراڈکٹ ہے جو خام لوہے کو بلاسٹ فرنس میں پگھلا کر بنائی جاتی ہے اور بنیادی طور پر اسٹیل کو گلانے اور کاسٹنگ بنانے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔

کاسٹ پگ آئرن کو کاسٹ آئرن حاصل کرنے کے لیے لوہے کے پگھلنے والی بھٹی میں پگھلایا جاتا ہے (مائع، آئرن کاربن مرکب جس میں کاربن کی مقدار 2.11% سے زیادہ ہوتی ہے)، اور مائع کاسٹ آئرن کو کاسٹنگ میں ڈالا جاتا ہے۔ اس طرح کاسٹ آئرن کے پرزے وجود میں آئے۔

Ferroalloy لوہے اور سلکان، مینگنیج، کرومیم، ٹائٹینیم اور دیگر عناصر پر مشتمل ایک مرکب ہے۔ فیرو الائے سٹیل بنانے کے خام مال میں سے ایک ہے۔ یہ سٹیل بنانے کے دوران سٹیل کے لیے ڈی آکسیڈائزر اور الائینگ عنصر کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔

 

2.11% سے کم کاربن مواد کے ساتھ لوہے کے کاربن مرکب کو اسٹیل کہا جاتا ہے۔ اسٹیل کو پگ آئرن کو اسٹیل بنانے والی بھٹی میں ڈال کر ایک خاص عمل کے مطابق پگھلا کر حاصل کیا جاتا ہے۔ اسٹیل کی مصنوعات میں اسٹیل کے انگوٹ، مسلسل کاسٹنگ بلٹس اور مختلف اسٹیل کاسٹنگ کی براہ راست کاسٹنگ شامل ہیں۔ اسٹیل سے مراد عام طور پر اسٹیل کی مختلف مصنوعات میں لپٹی ہوئی اسٹیل ہوتی ہے۔

فیرس دھاتیں لوہے کے مواد کی وجہ سے مقناطیسی، مضبوط اور سخت ہوتی ہیں اور یہ مواد عام طور پر گھروں، بڑے پائپوں، صنعتی کنٹینرز اور انجینئرنگ ایپلی کیشنز کی تعمیر میں استعمال ہوتے ہیں۔ فیرس دھاتوں میں کاربن کی بڑی مقدار بھی ہوتی ہے اور اس وجہ سے مرطوب ماحول میں زنگ لگنے کا زیادہ خطرہ ہوتا ہے (سوائے اسٹین لیس سٹیل کے، جس میں کرومیم کی مقدار زیادہ ہوتی ہے، اور بنا ہوا لوہا، جس میں خالص لوہے کی مقدار زیادہ ہوتی ہے)۔

یہ دھاتیں عام طور پر ٹھوس اور پائیدار ہوتی ہیں جس کی وجہ سے وہ تعمیراتی اور انجینئرنگ میں کارآمد ہوتی ہیں۔ فلک بوس عمارتوں اور پلوں جیسے بڑے ڈھانچے میں فیرس دھاتیں ہوتی ہیں۔ مزید برآں، فیرس دھاتیں کنٹینرز، صنعتی پائپوں، آٹوموبائلز، ریل کی پٹریوں اور گھریلو آلات میں پائی جا سکتی ہیں۔

الوہ دھات

الوہ دھاتیں فیرس دھاتوں کے علاوہ دیگر دھاتوں اور مرکب دھاتوں کا حوالہ دیتے ہیں، جیسے تانبا، ٹن، سیسہ، زنک، ایلومینیم، پیتل، کانسی، ایلومینیم مرکب اور بیئرنگ مرکب۔ مزید یہ کہ کرومیم، نکل، مینگنیج، مولیبڈینم، کوبالٹ، وینیڈیم، ٹنگسٹن، ٹائٹینیم وغیرہ بھی صنعت میں استعمال ہوتے ہیں۔ یہ دھاتیں بنیادی طور پر دھات کی خصوصیات کو بہتر بنانے کے لیے مرکب مرکب کے طور پر استعمال ہوتی ہیں۔ ان میں، ٹنگسٹن، ٹائٹینیم، مولبڈینم وغیرہ زیادہ تر سیمنٹڈ کاربائیڈ کو کاٹنے کے اوزار کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

مندرجہ بالا غیر الوہ دھاتیں صنعتی دھاتیں کہلاتی ہیں، قیمتی دھاتوں کے علاوہ: پلاٹینم، سونا، چاندی وغیرہ اور نایاب دھاتیں جن میں تابکار یورینیم، ریڈیم وغیرہ شامل ہیں۔

فیرس دھاتوں کے برعکس، یہ مرکبات نرم اور ہلکے ہوتے ہیں، جو انہیں ان صنعتوں کے لیے موزوں بناتے ہیں جہاں طاقت کی ضرورت ہوتی ہے لیکن وزن کی پابندیاں پوری ہوتی ہیں، جیسے ایرو اسپیس انڈسٹری۔

سٹینلیس

 

تار

کر سکتے ہیں۔

سونا

اس مواد میں مختلف خصوصیات ہیں اور یہ بنیادی طور پر خالص دھات یا لوہے کے بغیر مرکب ہے۔ مقناطیسی طور پر، وہ زیادہ تر غیر مقناطیسی ہیں. الوہ دھاتوں جیسے ایلومینیم، تانبا، سیسہ، زنک، اور ٹن کے علاوہ، قیمتی دھاتیں جیسے سونا، چاندی وغیرہ بھی شامل ہیں اور عموماً سجاوٹی مقاصد کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔الوہ دھاتیں اب تعمیرات، اوزار، کیبلز، گاڑیوں کے انجن، پائپ، کنٹینرز اور یہاں تک کہ دسترخوان بنانے میں استعمال ہوتی ہیں۔

اسٹیل ایک مرکب مواد ہے جس میں آئرن بنیادی عنصر کے طور پر ہے، کاربن کا مواد عام طور پر 2٪ سے کم ہے، اور دیگر عناصر۔ کرومیم اسٹیل میں کاربن کا مواد 2٪ سے زیادہ ہوسکتا ہے، لیکن 2٪ عام طور پر اسٹیل اور کاسٹ آئرن کے درمیان تقسیم کرنے والی لکیر ہے۔ سخت الفاظ میں، سٹیل ایک آئرن کاربن مرکب ہے جس میں کاربن مواد 0.0218% اور 2.11% کے درمیان ہے۔ عالمی طور پر، ہم اسے لوہے کے ساتھ مل کر اسٹیل کہتے ہیں۔ اس کی سختی اور پلاسٹکٹی کو یقینی بنانے کے لیے، کاربن کا مواد عام طور پر 1.7٪ سے زیادہ نہیں ہوتا ہے۔ لوہے اور کاربن کے علاوہ، سٹیل کے اہم عناصر میں سلکان، مینگنیج، سلفر، فاسفورس وغیرہ شامل ہیں۔ سٹیل کی خصوصیات میں فرق کرنے کے لیے دیگر اجزاء استعمال کیے جاتے ہیں۔     

ہلکا سٹیل مختلف پروسیسنگ کو قبول کرنا آسان ہے جیسے فورجنگ، ویلڈنگ اور کٹنگ، اور اکثر اسے زنجیریں، ریوٹس، بولٹ، شافٹ وغیرہ بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

درمیانے کاربن اسٹیل میں ہلاک شدہ اسٹیل شامل ہوتا ہے (مقتول اسٹیل سے مراد مکمل طور پر ڈی آکسائڈائزڈ اسٹیل ہے، یعنی آکسیجن کا بڑے پیمانے پر حصہ {{0}} سے زیادہ نہیں ہوتا ہے۔{4}}1%، عام طور پر {{7} کے درمیان }.002% اور 0.003%)، نیم مارے ہوئے اسٹیل، ابلتے اسٹیل اور دیگر مصنوعات۔ کاربن کے علاوہ، اس میں مینگنیج کی تھوڑی مقدار (0.70% ~ 1.20%) بھی ہوتی ہے۔ اس میں بہترین تھرمل پروسیسنگ اور کاٹنے کی کارکردگی ہے، لیکن اس کی ویلڈنگ کی کارکردگی ناقص ہے۔

درمیانے کاربن اسٹیل کی طاقت اور سختی کم کاربن اسٹیل سے زیادہ ہے، لیکن پلاسٹکٹی اور سختی کم کاربن اسٹیل سے کم ہے۔ درمیانی طاقت کی سطح پر مختلف ایپلی کیشنز میں، میڈیم کاربن اسٹیل سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ تعمیراتی مواد ہونے کے علاوہ، یہ مختلف مکینیکل حصوں کی تیاری میں بھی بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

ہائی کاربن اسٹیل کو اکثر ٹول اسٹیل کہا جاتا ہے، اور اس میں کاربن کا مواد {{0}.60% سے 1.70% سے زیادہ ہوتا ہے۔ ہتھوڑے، کوڑے وغیرہ اسٹیل سے بنے ہیں جن میں کاربن کی مقدار 0.75% ہے۔ کاٹنے کے اوزار جیسے ڈرل، ریمر وغیرہ سٹیل سے بنے ہیں جن میں کاربن کی مقدار 0.90% سے 100% ہے۔مزید یہ کہ 2.1% سے 4.5% کے کاربن مواد کے ساتھ آئرن کاربن مرکبات کو عام طور پر کاسٹ آئرن کہا جاتا ہے۔