গ্রে কাস্ট আয়রন কি?
ধূসর ঢালাই লোহা একটি লৌহঘটিত খাদ ধারণকারী 2.5 থেকে 4.0 শতাংশ কার্বন এবং 1.0 থেকে 3.0 শতাংশ সিলিকন ওজন দ্বারা, যেখানে কার্বনের বেশিরভাগ অংশ গ্রাফাইট ফ্লেক্স হিসাবে উপস্থিত থাকে যা আয়রন ম্যাট্রিক্স জুড়ে বিতরণ করা হয়। যখন একটি ফ্র্যাকচার পৃষ্ঠ পরীক্ষা করা হয়, তখন সেই গ্রাফাইট ফ্লেকগুলি ধাতুটিকে তার বৈশিষ্ট্যযুক্ত ধূসর রঙ দেয় - যেখান থেকে নামটি এসেছে। এটি বিশ্বের ঢালাই লোহার সবচেয়ে ব্যাপকভাবে উত্পাদিত ফর্ম, জন্য অ্যাকাউন্টিং বিশ্বব্যাপী সমস্ত ঢালাই আয়রন আউটপুটের প্রায় 70 থেকে 75 শতাংশ .
"ধূসর ঢালাই আয়রন কি" এর সংক্ষিপ্ত উত্তর হল: এটি একটি স্বল্প-মূল্যের, উচ্চ ঢালাইযোগ্য ইঞ্জিনিয়ারিং উপাদান যা চমৎকার কম্পন স্যাঁতসেঁতে, ভাল সংকোচন শক্তি, অসামান্য যন্ত্রক্ষমতা এবং অন্তর্নিহিত ভঙ্গুরতা। এটি পছন্দের উপাদান যেখানেই স্যাঁতসেঁতে, পরিধানের প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং জটিল জ্যামিতি প্রসার্য শক্তি বা প্রভাবের দৃঢ়তার চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ —যা শিল্প, স্বয়ংচালিত, এবং অবকাঠামোগত অ্যাপ্লিকেশনগুলির একটি বিশাল পরিসর কভার করে।
ধূসর ঢালাই লোহা চীনে কমপক্ষে 5 ম শতাব্দী থেকে ক্রমাগত উত্পাদিত হয়েছে এবং 18 এবং 19 শতক জুড়ে শিল্প উত্পাদনের মেরুদণ্ড তৈরি করেছে। নমনীয় লোহা, ইস্পাত এবং অ্যালুমিনিয়াম থেকে প্রতিযোগিতা সত্ত্বেও, এটি এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অপরিবর্তনীয় থেকে যায় যেখানে এর বৈশিষ্ট্যগুলির নির্দিষ্ট সংমিশ্রণ অর্থনৈতিকভাবে অন্য কোনও উপাদানের সাথে মেলে না।
মাইক্রোস্ট্রাকচার যা ধূসর ঢালাই আয়রনকে সংজ্ঞায়িত করে
ধূসর ঢালাই আয়রনের সংজ্ঞায়িত বৈশিষ্ট্য হল এর মাইক্রোস্ট্রাকচার: ফেরাইট, পার্লাইট বা উভয়ের সংমিশ্রণের একটি ধাতব ম্যাট্রিক্সে এমবেড করা গ্রাফাইট ফ্লেক্স . এই মাইক্রোস্ট্রাকচারটি বোঝার ফলে বস্তুটি প্রদর্শন করা কার্যত প্রতিটি যান্ত্রিক এবং শারীরিক সম্পত্তি ব্যাখ্যা করে।
গ্রাফাইট ফ্লেক্স: শক্তি এবং দুর্বলতা উভয়ের উৎস
ধূসর ঢালাই লোহাতে, অতিরিক্ত কার্বন যা আয়রন ম্যাট্রিক্সে দ্রবীভূত করা যায় না তা দৃঢ়ীকরণের সময় গ্রাফাইট হিসাবে অবক্ষয় হয়। উচ্চ সিলিকন বিষয়বস্তু (1.0 থেকে 3.0 শতাংশ) আয়রন কার্বাইড (সিমেন্টাইট) গঠনকে দমন করে এই গ্রাফিটাইজেশনকে উৎসাহিত করে, যা অন্যথায় সাদা ঢালাই লোহা তৈরি করবে - একটি শক্ত, ভঙ্গুর, প্রায় অক্ষম উপাদান।
গ্রাফাইট ফ্লেক্স স্ট্রেস কনসেনট্রেটরের অভ্যন্তরীণ নেটওয়ার্ক হিসাবে কাজ করে। টেনসিল লোডিংয়ের অধীনে, ফ্লেক্সের তীক্ষ্ণ টিপস থেকে ফাটল শুরু হয় এবং ম্যাট্রিক্সের মাধ্যমে দ্রুত বংশবিস্তার করে, ধূসর লোহাকে এর বৈশিষ্ট্যযুক্ত কম প্রসার্য শক্তি এবং শূন্যের কাছাকাছি প্রসারিত করে। যাইহোক, এই একই ফ্লেক্সগুলি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা প্রদান করে: তারা চক্রীয় কম্পনের (ড্যাম্পিং) অধীনে ফাটল প্রচারে বাধা দেয়, একটি স্ব-তৈলাক্ত প্রভাব প্রদান করে যা পরিধানকে হ্রাস করে এবং উপাদানটিকে মেশিনে ব্যতিক্রমীভাবে সহজ করে তোলে কারণ ফ্লেক্সগুলি চিপ ব্রেকার হিসাবে কাজ করে।
গ্রাফাইট ফ্লেক প্রকার: ASTM A247 শ্রেণীবিভাগ
ASTM A247 গ্রাফাইট ফ্লেক মরফোলজিকে পাঁচ প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করে যা সরাসরি যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যকে প্রভাবিত করে:
- টাইপ A (অভিন্ন বন্টন, এলোমেলো অভিযোজন): সবচেয়ে পছন্দসই ফ্লেক টাইপ। ভাল-ইনকুলেটেড লোহা দিয়ে মাঝারি শীতল হার দ্বারা উত্পাদিত হয়। শক্তি, machinability, এবং স্যাঁতসেঁতে সেরা সমন্বয় প্রদান করে.
- টাইপ বি (রসেট গ্রুপিং): মাঝারি দ্রুত শীতল দ্বারা উত্পাদিত. টাইপ A-এর তুলনায় যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য সামান্য কমে গেছে।
- টাইপ সি (সুপারইম্পোজড ফ্লেক সাইজ, কিশ গ্রাফাইট): hypereutectic রচনা সঙ্গে যুক্ত. বড় প্রাথমিক গ্রাফাইট ফ্লেকগুলি শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে এবং একটি রচনা সমস্যা বা অপর্যাপ্ত টিকা নির্দেশ করে।
- D টাইপ (ইন্টারডেনড্রাইটিক, আন্ডারকুলড): সূক্ষ্ম, এলোমেলোভাবে ভিত্তিক ফ্লেকগুলি দ্রুত শীতল বা কম ইনোকুলেশন দ্বারা উত্পাদিত হয়। উচ্চ কঠোরতা কিন্তু হ্রাস machinability; পাতলা বিভাগে বা ঢালাই পৃষ্ঠের কাছাকাছি সাধারণ।
- টাইপ ই (ইন্টারডেনড্রাইটিক, পছন্দের অভিযোজন): দ্রুত শীতল হওয়ার সাথে দৃঢ়ভাবে হাইপোইউটেটিক আয়রনে ঘটে। যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যে দিকনির্দেশনা তৈরি করে এবং যন্ত্রের ক্ষমতা হ্রাস করে।
ম্যাট্রিক্স: ফেরিটিক, পার্লিটিক বা মিশ্র
গ্রাফাইট ফ্লেক্সের চারপাশে থাকা আয়রন ম্যাট্রিক্স ধূসর লোহার শক্তি এবং কঠোরতা নির্ধারণ করে। ক সম্পূর্ণরূপে পার্লিটিক ম্যাট্রিক্স সর্বোচ্চ প্রসার্য শক্তি এবং কঠোরতা প্রদান করে (সাধারণত 200 থেকে 300 HB) কারণ পার্লাইট-ফেরাইট এবং সিমেন্টাইটের পর্যায়ক্রমিক স্তরগুলি-ফেরাইটের চেয়ে সহজাতভাবে শক্তিশালী। ক সম্পূর্ণরূপে ফেরিটিক ম্যাট্রিক্স কম শক্তির সাথে একটি নরম, আরও সহজে মেশিনযোগ্য লোহা তৈরি করে। বেশিরভাগ বাণিজ্যিক ধূসর লোহার গ্রেডে একটি মিশ্র ফেরিটিক-পার্লিটিক ম্যাট্রিক্স থাকে, পার্লাইট ভগ্নাংশ সংকর কম্পোজিশন এবং শীতল হার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়।
ধূসর ঢালাই আয়রনের রাসায়নিক গঠন
ধূসর ঢালাই লোহার বৈশিষ্ট্য সরাসরি এর রাসায়নিক গঠন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। পাঁচটি উপাদান রচনায় আধিপত্য বিস্তার করে এবং প্রতিটি একটি নির্দিষ্ট ধাতুবিদ্যার ভূমিকা পালন করে:
| উপাদান | সাধারণ পরিসর (wt%) | বৈশিষ্ট্যের উপর প্রভাব |
|---|---|---|
| কার্বন (C) | 2.5-4.0% | গ্রাফাইট ফ্লেক্স প্রদান করে; উচ্চতর কার্বন তরলতা উন্নত করে কিন্তু শক্তি হ্রাস করে |
| সিলিকন (Si) | 1.0-3.0% | গ্রাফিটাইজেশন প্রচার করে; machinability উন্নত করে; ফেরিটিক সামগ্রী বাড়ায় |
| ম্যাঙ্গানিজ (Mn) | 0.5-1.0% | পার্লাইট প্রচার করে; সালফার নিরপেক্ষ করে; কঠোরতা এবং শক্তি বৃদ্ধি করে |
| সালফার (এস) | 0.06-0.12% | পার্লাইট স্থির করে; অতিরিক্ত সালফার সাদা লোহা প্রচার করে এবং ভঙ্গুরতা বাড়ায় |
| ফসফরাস (P) | 0.05-1.0% | তরলতা এবং পরিধান প্রতিরোধের উন্নতি করে; উচ্চ মাত্রা ভঙ্গুরতা বৃদ্ধি |
কার্বন সমতুল্য (CE) একটি বহুল ব্যবহৃত একক-সংখ্যার সূচক যা ধূসর লোহার আচরণের পূর্বাভাস দেয়: CE = %C (%Si %P) / 3 . 4.3 এর একটি সিই ইউটেকটিক; 4.3-এর নীচের মানগুলি হাইপোইউটেকটিক (শক্তিশালী, শক্ত, কাঠামোগত গ্রেডের জন্য ভাল) এবং 4.3-এর উপরে মানগুলি হাইপারইউটেকটিক (আরও তরল, জটিল ঢালাইয়ের জন্য ভাল তবে কম শক্তি)।
ধূসর ঢালাই আয়রনের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য
ধূসর ঢালাই লোহার একটি স্বাতন্ত্র্যসূচক এবং অত্যন্ত অপ্রতিসম সম্পত্তি প্রোফাইল রয়েছে। এর শক্তিগুলি অবিকল সেই বৈশিষ্ট্যগুলি যা ভারী, কম্পন-প্রবণ, পরিধান-নিবিড় অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সবচেয়ে বেশি প্রয়োজন; এর দুর্বলতাগুলো—ভঙ্গুরতা এবং কম প্রসার্য শক্তি—সরলভাবে যথাযথ ব্যবহারের সীমানা নির্ধারণ করে।
- প্রসার্য শক্তি: গ্রেডের উপর নির্ভর করে 100 থেকে 400 MPa। এটি ধূসর লোহার সবচেয়ে দুর্বল যান্ত্রিক মাত্রা - নমনীয় লোহা এবং ইস্পাতের নীচে। ধূসর লোহা কখনই প্রাথমিক উত্তেজনা বহনকারী কাঠামোগত ভূমিকাগুলিতে ব্যবহার করা উচিত নয়।
- সংকোচন শক্তি: এর প্রসার্য শক্তি 3 থেকে 5 গুণ -সাধারণত 570 থেকে 1,380 MPa। এই কারণেই ধূসর লোহা মেশিন টুল বেস, ইঞ্জিন ব্লক এবং কলাম স্ট্রাকচারের মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে উৎকর্ষ লাভ করে যেখানে কম্প্রেসিভ লোড প্রাধান্য পায়।
- কঠোরতা: 150 থেকে 320 Brinell কঠোরতা নম্বর (BHN)। উচ্চ-গ্রেডের মুক্তালিটিক আয়রন 300 BHN এপ্রোচ করে, চমৎকার পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে। ধূসর লোহার কঠোরতা একটি প্রধান কারণ এটি ব্রেক উপাদান এবং মেশিন স্লাইডওয়ে পৃষ্ঠের জন্য ব্যবহৃত হয়।
- প্রসারণ: 1 শতাংশেরও কম - ফ্র্যাকচারের আগে কার্যকরভাবে শূন্য প্লাস্টিকের বিকৃতি। ধূসর লোহা সহজাতভাবে ভঙ্গুর এবং ঢালাই করার পরে ঠান্ডা কাজ বা গঠন করা যায় না।
- কম্পন স্যাঁতসেঁতে ক্ষমতা: স্টিলের চেয়ে 20 থেকে 25 গুণ বেশি এবং নমনীয় লোহার তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। গ্রাফাইট ফ্লেকগুলি কম্পন শক্তি শোষণ করে এবং অপসারণ করে, ধূসর লোহাকে মেশিন টুল বেস, ইঞ্জিন ব্লক এবং কম্প্রেসার ফ্রেমের জন্য প্রভাবশালী উপাদান তৈরি করে যেখানে অনুরণন নিয়ন্ত্রণ গুরুত্বপূর্ণ।
- তাপ পরিবাহিতা: 46 থেকে 52 W/(m·K)-অধিকাংশ স্টিলের চেয়ে বেশি এবং স্টেইনলেস স্টিলের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। এটি ব্রেক রোটার, সিলিন্ডার হেড এবং কুকওয়্যারে তাপ অপচয়কে সহজ করে।
- ইলাস্টিক মডুলাস: 66 থেকে 172 GPa—একটি বিস্তৃত পরিসর যা গ্রাফাইট ফ্লেকের আয়তন, আকার এবং দৃঢ়তার উপর অভিযোজনের প্রভাব প্রতিফলিত করে। এটি স্টিলের (200 GPa) থেকে কম, যার অর্থ ধূসর লোহা প্রতি ইউনিট স্ট্রেসকে বেশি বিচ্যুত করে।
গ্রে কাস্ট আয়রন গ্রেড এবং স্ট্যান্ডার্ড
ধূসর ঢালাই লোহা প্রমিত গ্রেডে উত্পাদিত হয় যা ন্যূনতম প্রসার্য শক্তি এবং কিছু মানদণ্ডে কঠোরতা পরিসীমা নির্ধারণ করে। বিশ্বব্যাপী ব্যবহৃত প্রাথমিক মানগুলি হল ASTM A48, ISO 185, এবং EN 1561৷
ASTM A48 (উত্তর আমেরিকা)
ASTM A48 ধূসর লোহাকে ksi-তে ন্যূনতম প্রসার্য শক্তি দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ করে। গ্রেড সংখ্যা সরাসরি ন্যূনতম প্রসার্য শক্তির সমান: শ্রেণী 20 = 138 MPa (20 ksi) সর্বনিম্ন . ক্লাসের পরিসর 20 থেকে 60 পর্যন্ত, উচ্চতর সংখ্যাগুলি আরও শক্তিশালী, শক্ত, আরও মুক্তাযুক্ত মাইক্রোস্ট্রাকচার নির্দেশ করে।
| ASTM A48 ক্লাস | মিন. প্রসার্য শক্তি (MPa) | সাধারণ কঠোরতা (BHN) | ম্যাট্রিক্স | সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন |
|---|---|---|---|---|
| ক্লাস 20 | 138 | 156-170 | ফেরিটিক | পাইপ ফিটিং, অ-কাঠামোগত অংশ |
| শ্রেণী 25 | 172 | 170-210 | ফেরিটিক-pearlitic | সাধারণ ঢালাই, ছোট আবাসন |
| ক্লাস 30 | 207 | 187-241 | পার্লিটিক | ইঞ্জিন ব্লক, গিয়ারবক্স, ফ্লাইহুইল |
| শ্রেণী 35 | 241 | 207-255 | পার্লিটিক | ডিজেল ইঞ্জিনের উপাদান, ব্রেক ড্রাম |
| ক্লাস 40 | 276 | 217-269 | পার্লিটিক | মেশিন টুল স্ট্রাকচার, সিলিন্ডার হেড |
| ক্লাস 50 | 345 | 241-285 | পার্লিটিক (alloyed) | হাই-ডিউটি সিলিন্ডার লাইনার, পাম্প বডি |
| ক্লাস 60 | 414 | 269-321 | পার্লিটিক (alloyed) | উচ্চ চাপ, পরিধান-নিবিড় উপাদান |
ISO 185 এবং EN 1561 (আন্তর্জাতিক)
ISO 185 এবং ইউরোপীয় EN 1561 স্ট্যান্ডার্ডের অধীনে, ধূসর লোহার গ্রেডগুলি হিসাবে মনোনীত করা হয়েছে EN-GJL-100 এর মাধ্যমে EN-GJL-350 , যেখানে সংখ্যাটি MPa-তে ন্যূনতম প্রসার্য শক্তি নির্দেশ করে। EN-GJL-250 (250 MPa ন্যূনতম টেনসিল) মোটামুটি ASTM ক্লাস 35 থেকে 40 এর সমতুল্য এবং ইউরোপ এবং এশিয়ায় মোটরগাড়ি এবং সাধারণ প্রকৌশল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য এটি সর্বাধিক নির্দিষ্ট গ্রেড।
কিভাবে ধূসর ঢালাই আয়রন তৈরি করা হয়
ধূসর ঢালাই লোহার উত্পাদন অন্যান্য প্রকৌশল ধাতুর তুলনায় আরও সহজ, যা এর কম খরচের একটি উল্লেখযোগ্য কারণ। প্রক্রিয়াটি বিশ্বব্যাপী ফাউন্ড্রি জুড়ে ব্যাপকভাবে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যদিও বিশদ সরঞ্জামের ধরন এবং গ্রেডের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে পরিবর্তিত হয়।
- চার্জ প্রস্তুতি এবং গলে যাওয়া: কাঁচামাল—পিগ আয়রন, স্টিলের স্ক্র্যাপ, ঢালাই লোহার রিটার্ন (গেট, রাইজার, প্রত্যাখ্যান করা ঢালাই), এবং ফেরোঅ্যালয়গুলি—একটি বৈদ্যুতিক ইন্ডাকশন ফার্নেস বা কাপোলা ফার্নেসে চার্জ করা হয়। কুপোলা ফার্নেস, যেগুলি কোককে জ্বালানী হিসাবে ব্যবহার করে, এটি ঐতিহ্যগত পদ্ধতি এবং কম শক্তি খরচের কারণে উচ্চ-আয়তনের উৎপাদনের জন্য সাধারণ। ইন্ডাকশন ফার্নেসগুলি কঠোর রচনা নিয়ন্ত্রণের প্রস্তাব দেয় এবং উচ্চ-গ্রেডের কাজের জন্য পছন্দ করা হয়।
- রসায়ন সমন্বয়: গলিত লোহার গঠন অপটিক্যাল এমিশন স্পেকট্রোমেট্রি (OES) ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয় এবং ফেরোসিলিকন, ফেরোম্যাঙ্গানিজ বা অন্যান্য মাস্টার অ্যালয় যোগ করে সমন্বয় করা হয়। কার্বন উপাদান কার্বন (গ্রাফাইট) যোগ করে বা ইস্পাত স্ক্র্যাপ দিয়ে পাতলা করে সমন্বয় করা হয়। লক্ষ্য CE কাস্টিং এর অভিপ্রেত গ্রেড এবং বিভাগের বেধ অনুযায়ী সেট করা হয়।
- ইনোকুলেশন: ঢালার আগে, ফেরোসিলিকন ইনোকুল্যান্টকে ল্যাডেল বা সরাসরি ছাঁচের স্রোতে যোগ করা হয়। ইনোকুলেশন টাইপ A গ্রাফাইট ফ্লেক গঠনকে উৎসাহিত করে, আন্ডার কুলড (টাইপ ডি) গ্রাফাইট কমায় এবং পাতলা অংশে ঠাণ্ডা গঠন কমিয়ে দেয়। লেট-স্ট্রিম ইনোকুলেশন - ছাঁচে প্রবেশ করার সাথে সাথে ধাতব স্রোতে ইনোকুল্যান্ট যোগ করা - সবচেয়ে কার্যকর পদ্ধতি এবং আধুনিক ফাউন্ড্রিতে এটি আদর্শ অনুশীলন।
- ছাঁচ প্রস্তুতি এবং ঢালা: বেশিরভাগ ধূসর লোহা সবুজ বালির ছাঁচে (একটি প্যাটার্নের চারপাশে সংকুচিত আর্দ্র বালি) ঢালাই হয়। ধাতু মধ্যে তাপমাত্রা ঢেলে দেওয়া হয় 1,300°C এবং 1,450°C বিভাগের বেধ এবং জটিলতার উপর নির্ভর করে। ধূসর লোহার চমৎকার তরলতা - ইস্পাত এবং নমনীয় লোহার চেয়ে ভাল - এটি পাতলা বিভাগ এবং জটিল জ্যামিতিগুলিকে নির্ভরযোগ্যভাবে পূরণ করতে দেয়৷
- দৃঢ়ীকরণ এবং ঝাঁকুনি: ধূসর লোহা দৃঢ়ীকরণের সময় ইউটেকটিক প্রসারণের মধ্য দিয়ে যায় কারণ গ্রাফাইট অবক্ষয় হয়, যা সামগ্রিক আয়তনের সংকোচনের জন্য আংশিকভাবে ক্ষতিপূরণ দেয়। এটি ইস্পাত ঢালাইয়ের তুলনায় সঙ্কুচিত পোরোসিটির তীব্রতা হ্রাস করে। দৃঢ়করণের পরে, ছাঁচটি ঝেড়ে ফেলা হয় এবং ঢালাই বালি থেকে আলাদা করা হয়।
- পরিষ্কার এবং সমাপ্তি: গেটস, রাইজার এবং ফ্ল্যাশ গ্রাইন্ডিং বা শট ব্লাস্টিংয়ের মাধ্যমে সরানো হয়। মাত্রিক পরিদর্শন এবং কঠোরতা পরীক্ষা স্পেসিফিকেশনের সাথে সম্মতি যাচাই করে। এ স্ট্রেস ত্রাণ annealing 500°C থেকে 600°C পরবর্তী যন্ত্রের সময় মাত্রিক পরিবর্তন কমাতে কখনও কখনও নির্ভুল মেশিন টুল কাস্টিংয়ে সঞ্চালিত হয়।
যেখানে ধূসর ঢালাই আয়রন ব্যবহার করা হয়: শিল্প দ্বারা অ্যাপ্লিকেশন
উৎপাদনে ধূসর ঢালাই আয়রনের অবস্থান বৈশিষ্ট্যগুলির একটি মূল সেটের উপর নির্মিত - কম্পন স্যাঁতসেঁতে, কম্প্রেসিভ শক্তি, পরিধান প্রতিরোধের, কাস্টবিলিটি এবং মেশিনেবিলিটি - যা এটিকে একটি নির্দিষ্ট এবং বৃহৎ শ্রেণীর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পছন্দের উপাদান করে তোলে যা অন্য কোনও উপাদান খরচ-প্রতি-পারফরম্যান্সের ভিত্তিতে মেলে না।
মোটরগাড়ি: ইঞ্জিন ব্লক এবং ব্রেক উপাদান
ধূসর ঢালাই লোহা জন্য প্রভাবশালী উপাদান অবশেষ ব্রেক রোটর (ডিস্ক) এবং ব্রেক ড্রাম কম্পোজিট এবং সিরামিক থেকে প্রতিযোগিতা সত্ত্বেও যাত্রী এবং বাণিজ্যিক যানবাহনে। এর উচ্চ তাপ পরিবাহিতা (দ্রুতভাবে ব্রেক তাপ নষ্ট করে), চমৎকার ট্রাইবোলজিক্যাল বৈশিষ্ট্য (ব্রেক প্যাডের বিরুদ্ধে সামঞ্জস্যপূর্ণ ঘর্ষণ সহগ) এবং প্রতি কিলোগ্রাম খুব কম খরচ এটিকে কার্যকরী এবং অর্থনৈতিকভাবে এই অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অপরাজেয় করে তোলে। একটি সাধারণ যাত্রীবাহী গাড়ির ব্রেক রটারের ওজন হয় 7 থেকে 12 কেজি এবং ক্লাস 30 বা ক্লাস 35 গ্রে আয়রনে উত্পাদিত হয়।
ধূসর লোহার ইঞ্জিন ব্লকগুলি বাণিজ্যিক যানবাহন, ডিজেল ইঞ্জিন এবং উচ্চ-স্থানচ্যুতি পেট্রল ইঞ্জিনগুলিতে সাধারণ থাকে যেখানে উপাদানটির স্যাঁতসেঁতে ক্ষমতা অ্যালুমিনিয়াম বনাম শব্দ এবং কম্পন হ্রাস করে। অ্যালুমিনিয়াম ব্লকের সিলিন্ডার লাইনারগুলিও প্রায়শই ধূসর লোহা থেকে তৈরি করা হয় যাতে বোর পৃষ্ঠে প্রয়োজনীয় পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকে।
মেশিন টুলস এবং ইন্ডাস্ট্রিয়াল ইকুইপমেন্ট
লেদ, মিলিং মেশিন, মেশিনিং সেন্টার এবং গ্রাইন্ডিং মেশিনের বিছানা, কলাম এবং হেডস্টকগুলি প্রায় সর্বজনীনভাবে ধূসর লোহায় ঢালাই করা হয় - প্রাথমিকভাবে 30 থেকে 40 শ্রেণী। ধূসর লোহার স্যাঁতসেঁতে ক্ষমতা হল নির্ধারক ফ্যাক্টর : একটি মেশিন টুল বেস যা কম্পনকে স্যাঁতসেঁতে কার্যকরভাবে একটি সমতুল্য ইস্পাত ওয়েল্ডমেন্টের চেয়ে ভাল পৃষ্ঠের সমাপ্তি এবং দীর্ঘ সরঞ্জাম জীবন উত্পাদন করে। ধূসর লোহার মেশিন টুল বেসগুলিতেও সময়ের সাথে উচ্চতর মাত্রিক স্থিতিশীলতা রয়েছে, ঢালাই করা ইস্পাত কাঠামোর তুলনায় অবশিষ্ট স্ট্রেস রিলিফের কম সংবেদনশীলতা সহ।
পাইপ, ভালভ, এবং জল পরিকাঠামো
19 শতকের পর থেকে ধূসর ঢালাই লোহার পাইপগুলি শহুরে জল বিতরণ ব্যবস্থার মেরুদণ্ড ছিল। যদিও নমনীয় লোহা নতুন জলের প্রধান স্থাপনায় ধূসর লোহাকে অনেকাংশে প্রতিস্থাপন করেছে, কয়েক হাজার কিলোমিটার ধূসর লোহার জলের পাইপ বিশ্বব্যাপী পরিষেবায় রয়ে গেছে , কিছু 100 বছরের বেশি বয়সী। ধূসর লোহার ভালভ, ম্যানহোল কভার, এবং ড্রেনেজ উপাদানগুলি অবকাঠামোর প্রয়োগের জন্য উচ্চ আয়তনে উত্পাদিত হতে থাকে যেখানে কম্প্রেসিভ লোডিং এবং জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রসার্য শক্তির চেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ।
রান্নার পাত্র এবং রান্নার সরঞ্জাম
ঢালাই লোহার কুকওয়্যার—স্কিললেট, ডাচ ওভেন, গ্রিডলস—এটির সবচেয়ে বেশি ভোক্তা-দৃশ্যমান প্রয়োগে ধূসর কাস্ট আয়রন। উপাদানটির উচ্চ তাপ ক্ষমতা এবং এমনকি তাপ বিতরণ এটিকে টেকসই, অভিন্ন তাপ সরবরাহের প্রয়োজনীয় কাজের জন্য পাতলা স্টেইনলেস স্টিলের থেকে উচ্চতর করে তোলে। একটি ভাল পাকা ধূসর লোহার স্কিললেট পলিমারাইজড তেলের একটি প্রাকৃতিক নন-স্টিক স্তর তৈরি করে, যা একটি কার্যকরী রান্নার পৃষ্ঠে উপাদানটির ছিদ্রতা এবং পৃষ্ঠের গঠনকে একত্রিত করে। সঠিকভাবে রক্ষণাবেক্ষণের সময় গুণমান ঢালাই আয়রন রান্নার জিনিসগুলি প্রজন্ম ধরে চলে।
কম্প্রেসার, পাম্প এবং হাইড্রোলিক উপাদান
কম্প্রেসার সিলিন্ডার এবং ফ্রেম, পাম্প বডি, এবং হাইড্রোলিক ভালভ ব্লকগুলি সাধারণত ধূসর লোহা ক্লাস 30 থেকে 40 এ ঢালাই করা হয়। কম্প্রেসিভ হুপ স্ট্রেসের অধীনে উপাদানটির চাপ-ধারণ ক্ষমতা, নির্ভুল বোর এবং সিলিং পৃষ্ঠের জন্য চমৎকার যন্ত্রের সাথে মিলিত, এবং এটির থেকে ভাল প্রতিরোধের ক্ষমতা একটি গ্যালিক ফ্লুড এবং পার্টওয়্যার তৈরি করে। পর্যন্ত চাপে অপারেটিং তরল শক্তি সরঞ্জাম জন্য খরচ কার্যকর পছন্দ 250 বার .
গ্রে কাস্ট আয়রন বনাম অন্যান্য কাস্ট আয়রন প্রকার: কখন কোনটি ব্যবহার করবেন
ঢালাই লোহা একক উপাদান নয় - এটি একটি পরিবার। সেই পরিবারের সঠিক সদস্য নির্বাচন করার জন্য প্রতিটি প্রকার কী অফার করে এবং কোথায় ধূসর লোহার বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে সুবিধা বা অসুবিধা দেয় তা বোঝার প্রয়োজন।
| সম্পত্তি | ধূসর লোহা | নমনীয় আয়রন | সাদা লোহা | নমনীয় আয়রন |
|---|---|---|---|---|
| প্রসার্য শক্তি | 100-400 MPa | 414-900 MPa | কম (ভঙ্গুর) | 345-540 MPa |
| প্রসারণ | <1% | 2-18% | <1% | 5-12% |
| ভাইব্রেশন ড্যাম্পিং | চমৎকার | ভাল | দরিদ্র | পরিমিত |
| যন্ত্রশক্তি | চমৎকার | ভাল | খুবই দরিদ্র | ভাল |
| প্রতিরোধ পরিধান | ভাল | ভাল–Excellent (ADI) | চমৎকার | পরিমিত |
| কাস্টবিলিটি | চমৎকার | খুব ভালো | ভাল | ভাল (thin sections) |
| আপেক্ষিক খরচ | সর্বনিম্ন | নিম্ন-মধ্যম | কম (কাস্ট হিসাবে) | পরিমিত |
ধূসর লোহা চয়ন করুন যখন কম্পন স্যাঁতসেঁতে, কম্প্রেসিভ শক্তি, মেশিনিবিলিটি, এবং কম খরচ হয় অগ্রাধিকার এবং প্রসার্য লোডিং বা প্রভাব প্রতিরোধের ডিজাইনের প্রয়োজনীয়তা নয়। প্রসার্য শক্তি, প্রসারণ, বা শক প্রতিরোধের প্রয়োজন হলে নমনীয় লোহা চয়ন করুন। শুধুমাত্র চরম ঘর্ষণ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সাদা লোহা বেছে নিন যেখানে যন্ত্রের প্রয়োজন নেই।
মেশিনযোগ্যতা: কেন ধূসর ঢালাই লোহা মেশিনের জন্য সবচেয়ে সহজ ধাতুগুলির মধ্যে একটি
ধূসর ঢালাই লোহা লৌহঘটিত ধাতুগুলির মধ্যে মেশিনযোগ্যতার মানদণ্ড। গ্রাফাইট ফ্লেক্স চিপ ব্রেকার হিসাবে কাজ করে, স্টিলের সাথে যুক্ত লম্বা, স্ট্রিং চিপগুলির পরিবর্তে ছোট, ভঙ্গুর চিপ তৈরি করে। এটি নাটকীয়ভাবে কাটিং ফোর্স, টুলের তাপমাত্রা এবং টুল পরিধানের হার হ্রাস করে। গ্রাফাইট টুল এবং ওয়ার্কপিসের মধ্যে শুষ্ক লুব্রিকেন্ট হিসেবেও কাজ করে, ঘর্ষণকে আরও কমিয়ে দেয়।
- কাটার গতি: ফেরিটিক গ্রেড (শ্রেণী 20-25) এ মেশিন করা যেতে পারে 200 থেকে 300 মি/মিনিট প্রলিপ্ত কার্বাইড টুলিং সহ। পার্লিটিক গ্রেডের (ক্লাস 40-60) উচ্চ কঠোরতা এবং ঘর্ষণকারীতার কারণে 100 থেকে 200 মি/মিনিট গতি কমানো প্রয়োজন।
- শুষ্ক যন্ত্র মানসম্মত: ইস্পাতের বিপরীতে, ধূসর লোহা নিয়মিতভাবে মেশিনে শুকিয়ে যায়। কুল্যান্ট টুল-ওয়ার্কপিস ইন্টারফেসে ধূসর লোহাতে থার্মাল শক ক্র্যাকিং ঘটাতে পারে এবং সাধারণত টার্নিং, মিলিং এবং বিরক্তিকর ক্রিয়াকলাপ এড়ানো যায়।
- সারফেস ফিনিস: ধূসর লোহার মেশিনগুলি Ra 0.8 থেকে 3.2 μm এর সারফেস ফিনিশিং এবং টার্নিং এবং বোরিং অপারেশনে স্ট্যান্ডার্ড কার্বাইড টুলিং সহ, অতিরিক্ত গ্রাইন্ডিং ছাড়াই বেশিরভাগ ভারবহন এবং সিলিং পৃষ্ঠের জন্য যথেষ্ট।
- টুলিং এ ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম পরিধান: সহজে কাটা সত্ত্বেও, গ্রাফাইট ফ্লেক্সগুলি বিশেষত উচ্চ-সিলিকন গ্রেডগুলিতে, সরঞ্জামের প্রান্তগুলি কাটার জন্য হালকাভাবে ঘষিয়া তুলিয়াছে। প্রলিপ্ত কার্বাইড (TiN, TiCN, Al₂O₃) বা CBN সরঞ্জামগুলি সামঞ্জস্যপূর্ণ সরঞ্জামের জীবন বজায় রাখার জন্য উচ্চ-ভলিউম উত্পাদনের জন্য ব্যবহৃত হয়।
গ্রে কাস্ট আয়রনের সীমাবদ্ধতা এবং কখন এটি ব্যবহার করবেন না
প্রতিটি উপাদান উপযুক্ত ব্যবহারের সীমানা আছে. ধূসর লোহার সীমাবদ্ধতা বোঝা বিপর্যয়মূলক নকশা ত্রুটি প্রতিরোধ করে এবং সঠিক উপাদান প্রতিস্থাপন সিদ্ধান্ত নির্দেশ করে।
- প্রাথমিক উত্তেজনা বহনকারী কাঠামোতে কোন ব্যবহার নেই: ধূসর লোহা কখনই উল্লেখযোগ্য প্রসার্য বা বাঁকানো চাপের অধীনে থাকা কাঠামোর প্রাথমিক লোড-বহনকারী সদস্য হওয়া উচিত নয়। এর প্রায় শূন্য প্রসারণ মানে এটি ফ্র্যাকচারের আগে কোন সতর্কতা প্রদান করে না এবং ওভারলোডের প্লাস্টিক পুনর্বন্টন করে না।
- কোন প্রভাব বা শক লোডিং: আকস্মিক প্রভাব লোড জড়িত অ্যাপ্লিকেশন - হাতুড়ি মাথা, উত্তোলন হুক, নিরাপত্তা-গুরুত্বপূর্ণ বন্ধনী - ধূসর লোহার ভঙ্গুর ফ্র্যাকচার আচরণের সাথে মৌলিকভাবে বেমানান। পরিবর্তে নমনীয় লোহা বা ইস্পাত ব্যবহার করা আবশ্যক।
- ঝালাই করা কঠিন: উচ্চ কার্বন সামগ্রী এবং ধূসর লোহার ভঙ্গুরতা ঢালাইকে প্রযুক্তিগতভাবে চ্যালেঞ্জিং এবং অবিশ্বস্ত করে তোলে। মেরামত ঢালাই preheating সঙ্গে সম্ভব 300°C থেকে 600°C এবং নিকেল-বেস ইলেক্ট্রোড, তবে ঢালাই করা ধূসর লোহার জয়েন্টগুলি কখনই মূল ধাতুর মতো নির্ভরযোগ্য নয় এবং চাপযুক্ত বা কাঠামোগত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহার করা উচিত নয়।
- ঠান্ডা কাজ করা যাবে না: ধূসর লোহা ঘরের তাপমাত্রায় প্লাস্টিকের বিকৃতির ক্ষমতা নেই। এটি বাঁকানো, গঠিত, ঘূর্ণিত বা আঁকা যাবে না। সমস্ত শেপিং ঢালাই বা মেশিনিং দ্বারা সম্পন্ন করা আবশ্যক.
- আক্রমণাত্মক পরিবেশে ক্ষয়: ধূসর লোহা ভেজা, অম্লীয় বা লবণাক্ত পরিবেশে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। প্রতিরক্ষামূলক আবরণ - পেইন্ট, ইপোক্সি, বিটুমিনাস আবরণ - বহিরঙ্গন বা সমাহিত পরিষেবার জন্য প্রয়োজন। গ্রাফাইট ফ্লেক্স গ্যালভানিক কোষে ক্যাথোড হিসাবে কাজ করতে পারে, সুরক্ষা ছাড়াই ইলেক্ট্রোলাইট-ধারণকারী পরিবেশে লোহা দ্রবীভূত করে।
- বিভাগের সংবেদনশীলতা: বৈশিষ্ট্য একই ঢালাই অংশ বেধ সঙ্গে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়. পাতলা অংশগুলি দ্রুত ঠান্ডা হয়, সূক্ষ্ম, শক্ত মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করে; পুরু অংশগুলি ধীরে ধীরে ঠান্ডা হয়, মোটা গ্রাফাইট এবং নরম ম্যাট্রিক্স তৈরি করে। ডিজাইনকে অবশ্যই এই পরিবর্তনশীলতার জন্য দায়ী করতে হবে বা গুরুত্বপূর্ণ অবস্থানে কঠোরতা পরিসীমা নির্দিষ্ট করতে হবে।