स्टील प्लेटको गुणहरूमा रासायनिक तत्वहरूको प्रभाव
२.११% भन्दा कम कार्बन सामग्री भएको फलाम-कार्बन मिश्र धातुलाई स्टील भनिन्छ। फलाम (Fe) र कार्बन (C) जस्ता रासायनिक घटकहरू बाहेक, स्टीलमा थोरै मात्रामा सिलिकन (Si), म्यांगनीज (Mn), फस्फोरस (P), सल्फर (S), अक्सिजन (O), नाइट्रोजन (N), निओबियम (Nb) र टाइटेनियम (Ti) पनि हुन्छ। स्टील गुणहरूमा सामान्य रासायनिक तत्वहरूको प्रभाव निम्नानुसार छ:
१. कार्बन (C): स्टीलमा कार्बनको मात्रा बढ्दै जाँदा, उत्पादन शक्ति र तन्य शक्ति बढ्छ, तर प्लास्टिसिटी र प्रभाव शक्ति घट्छ; यद्यपि, जब कार्बनको मात्रा ०.२३% भन्दा बढी हुन्छ, स्टीलको वेल्ड-क्षमता बिग्रन्छ। त्यसैले, वेल्डिङको लागि प्रयोग गरिने कम मिश्र धातु संरचनात्मक स्टीलको कार्बन सामग्री सामान्यतया ०.२०% भन्दा बढी हुँदैन। कार्बनको मात्रा बढ्दै जाँदा स्टीलको वायुमण्डलीय क्षरण प्रतिरोध पनि कम हुनेछ, र उच्च कार्बन स्टील खुला हावामा सजिलै क्षरण हुन्छ। थप रूपमा, कार्बनले स्टीलको चिसो भंगुरता र बुढ्यौली संवेदनशीलता बढाउन सक्छ।
२. सिलिकन (Si): स्टील बनाउने प्रक्रियामा सिलिकन एक बलियो डिअक्सिडाइजर हो, र किल्ड स्टीलमा सिलिकनको मात्रा सामान्यतया ०.१२%-०.३७% हुन्छ। यदि स्टीलमा सिलिकनको मात्रा ०.५०% भन्दा बढी छ भने, सिलिकनलाई मिश्र धातु तत्व भनिन्छ। सिलिकनले स्टीलको लोचदार सीमा, उत्पादन शक्ति र तन्य शक्तिमा उल्लेखनीय सुधार गर्न सक्छ, र यसलाई स्प्रिङ स्टीलको रूपमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। क्वेन्च गरिएको र टेम्पर्ड स्ट्रक्चरल स्टीलमा १.०-१.२% सिलिकन थप्दा १५-२०% ले बल बढाउन सकिन्छ। सिलिकन, मोलिब्डेनम, टंगस्टन र क्रोमियमसँग मिलाएर, यसले जंग प्रतिरोध र अक्सिडेशन प्रतिरोध सुधार गर्न सक्छ, र गर्मी-प्रतिरोधी स्टील निर्माण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। १.०-४.०% सिलिकन भएको कम कार्बन स्टील, अत्यन्त उच्च चुम्बकीय पारगम्यता भएको, विद्युतीय उद्योगमा विद्युतीय स्टीलको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। सिलिकनको मात्रामा वृद्धिले स्टीलको वेल्ड-क्षमता घटाउनेछ।
३. म्याङ्गनीज (Mn): म्याङ्गनीज एक राम्रो डिअक्सिडाइजर र डिसल्फराइजर हो। सामान्यतया, स्टीलमा ०.३०-०.५०% म्याङ्गनीज हुन्छ। कार्बन स्टीलमा ०.७०% भन्दा बढी म्याङ्गनीज थप्दा, यसलाई "म्याङ्गनीज स्टील" भनिन्छ। साधारण स्टीलको तुलनामा, यसमा पर्याप्त कठोरता मात्र हुँदैन, तर उच्च शक्ति र कठोरता पनि हुन्छ, जसले स्टीलको कठोरता र तातो कार्य क्षमतामा सुधार गर्दछ। ११-१४% म्याङ्गनीज भएको स्टीलमा अत्यन्त उच्च पहिरन प्रतिरोध हुन्छ, र प्रायः उत्खनन बाल्टी, बल मिल लाइनर, आदिमा प्रयोग गरिन्छ। म्याङ्गनीजको मात्रा बढ्दै जाँदा, स्टीलको जंग प्रतिरोध कमजोर हुन्छ र वेल्डिंग कार्यसम्पादन कम हुन्छ।
४. फस्फोरस (P): सामान्यतया भन्नुपर्दा, फस्फोरस स्टीलमा रहेको हानिकारक तत्व हो, जसले स्टीलको बल सुधार गर्छ, तर स्टीलको प्लास्टिसिटी र कठोरता घटाउँछ, स्टीलको चिसो भंगुरता बढाउँछ, र वेल्डिंग कार्यसम्पादन र चिसो झुकाउने कार्यसम्पादन बिग्रन्छ। त्यसकारण, सामान्यतया स्टीलमा फस्फोरसको मात्रा ०.०४५% भन्दा कम हुनु आवश्यक हुन्छ, र उच्च-गुणस्तरको स्टीलको आवश्यकता कम हुनु आवश्यक हुन्छ।
५. सल्फर (S): सामान्य परिस्थितिमा सल्फर पनि हानिकारक तत्व हो। स्टीललाई तातो भंगुर बनाउँछ, स्टीलको लचकता र कठोरता कम गर्छ, र फोर्जिङ र रोलिङ गर्दा दरारहरू निम्त्याउँछ। सल्फर वेल्डिङ कार्यसम्पादनको लागि पनि हानिकारक छ र जंग प्रतिरोध कम गर्छ। त्यसैले, सल्फरको मात्रा सामान्यतया ०.०५५% भन्दा कम हुन्छ, र उच्च-गुणस्तरको स्टीलको मात्रा ०.०४०% भन्दा कम हुन्छ। स्टीलमा ०.०८-०.२०% सल्फर थप्दा मेशिन-इनेबिलिटी सुधार गर्न सकिन्छ, जसलाई सामान्यतया फ्री-कटिङ स्टील भनिन्छ।
६. एल्युमिनियम (अल): एल्युमिनियम स्टीलमा सामान्यतया प्रयोग हुने डिअक्सिडाइजर हो। स्टीलमा थोरै मात्रामा एल्युमिनियम थप्दा अन्नको आकार परिष्कृत हुन सक्छ र प्रभाव कठोरता सुधार गर्न सकिन्छ; एल्युमिनियममा अक्सिडेशन प्रतिरोध र जंग प्रतिरोध पनि हुन्छ। क्रोमियम र सिलिकनसँग एल्युमिनियमको संयोजनले स्टीलको उच्च-तापमान पिलिङ प्रदर्शन र उच्च-तापमान जंग प्रतिरोधमा उल्लेखनीय रूपमा सुधार गर्न सक्छ। एल्युमिनियमको बेफाइदा यो हो कि यसले स्टीलको तातो काम गर्ने प्रदर्शन, वेल्डिंग प्रदर्शन र काट्ने प्रदर्शनलाई असर गर्छ।
७. अक्सिजन (O) र नाइट्रोजन (N): अक्सिजन र नाइट्रोजन हानिकारक तत्वहरू हुन् जुन धातु पग्लिँदा भट्टीको ग्यासबाट प्रवेश गर्न सक्छन्। अक्सिजनले स्टीललाई तातो भंगुर बनाउन सक्छ, र यसको प्रभाव सल्फरको भन्दा बढी गम्भीर हुन्छ। नाइट्रोजनले स्टीलको चिसो भंगुरतालाई फस्फोरस जस्तै बनाउन सक्छ। नाइट्रोजनको बुढ्यौली प्रभावले स्टीलको कठोरता र बल बढाउन सक्छ, तर लचकता र कठोरता घटाउन सक्छ, विशेष गरी विकृति बुढ्यौलीको अवस्थामा।
८. नियोबियम (Nb), भ्यानेडियम (V) र टाइटेनियम (Ti): नियोबियम, भ्यानेडियम र टाइटेनियम सबै अन्न परिष्कृत गर्ने तत्व हुन्। यी तत्वहरूलाई उचित रूपमा थप्नाले स्टीलको संरचनामा सुधार हुन सक्छ, अन्नलाई परिष्कृत गर्न सकिन्छ र स्टीलको बल र कठोरतामा उल्लेखनीय सुधार हुन सक्छ।