యాంత్రిక లక్షణాలపై మిశ్రమాలలో మూలకాల ప్రభావాలు 

మిశ్రమంలో వివిధ లోహ మూలకాల జోడింపు దాని యాంత్రిక లక్షణాలను (బలం, కాఠిన్యం, డక్టిలిటీ, మొండితనం, తుప్పు నిరోధకత మొదలైనవి) గణనీయంగా ప్రభావితం చేస్తుంది.

మిశ్రమాలలో సాధారణ లోహ మూలకాల పాత్రలు మరియు యాంత్రిక లక్షణాలపై వాటి ప్రభావాలు క్రిందివి:

1.కార్బన్ (C)

(1).ఉపయోగించు: ప్రధానంగా ఉక్కు మరియు తారాగణం ఇనుములో కనుగొనబడింది, ఇనుముతో కార్బైడ్‌లను ఏర్పరుస్తుంది (Fe3C వంటివి).

(2) ప్రభావం:

①.బలం/కాఠిన్యం: పెరిగిన కార్బన్ కంటెంట్ కాఠిన్యం మరియు బలాన్ని గణనీయంగా పెంచుతుంది (అధిక కార్బన్ స్టీల్ వంటివి), కానీ అధిక మొత్తంలో పెళుసుదనానికి దారితీస్తుంది.

②.డక్టిలిటీ: కార్బన్ కంటెంట్ ఎక్కువ, డక్టిలిటీ మరియు దృఢత్వం తక్కువగా ఉంటుంది.

③.వెల్డబిలిటీ: అధిక కార్బన్ స్టీల్ పేద వెల్డింగ్ లక్షణాలను కలిగి ఉంది.

2.క్రోమియం (Cr)

(1).ఉపయోగించు: స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ (304, 316 వంటివి) మరియు టూల్ స్టీల్ కోసం కీలక మూలకం.

(2) ప్రభావం:

①.తుప్పు నిరోధకత: ఆక్సీకరణ నిరోధకత మరియు తుప్పు నిరోధకతను మెరుగుపరచడానికి నిష్క్రియ ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్ (Cr2O3) ను ఏర్పరుస్తుంది.

②.కఠిన్యం/బలం: కాఠిన్యం మరియు దుస్తులు నిరోధకతను మెరుగుపరచడానికి కార్బన్‌తో (Cr23C6 వంటివి) కార్బైడ్‌లను ఏర్పరుస్తుంది.

③.అధిక ఉష్ణోగ్రత పనితీరు: అధిక ఉష్ణోగ్రత బలాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది (ఉదాహరణకు వేడి-నిరోధక ఉక్కు).

3.నికెల్ (ని)

(1) అప్లికేషన్లు: స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ (304 వంటివి), అధిక ఉష్ణోగ్రత మిశ్రమాలు (ఇన్‌కోనెల్ వంటివి) మరియు తుప్పు నిరోధక మిశ్రమాలు.

(2) ప్రభావం:

①.కఠినత: తక్కువ ఉష్ణోగ్రత దృఢత్వం మరియు డక్టిలిటీని మెరుగుపరుస్తుంది (తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వాతావరణాలకు నికెల్ స్టీల్ వంటివి).

②.తుప్పు నిరోధకత: ఆమ్లాలు మరియు క్షారాలకు నిరోధకతను పెంచుతుంది.

③.ఆస్టెనైట్ స్థిరీకరణ: స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లో, ఇది క్రోమియంతో సహకరిస్తూ ఆస్టెనిటిక్ నిర్మాణాన్ని (304 స్టీల్ వంటివి) ఏర్పరుస్తుంది.

4.మాలిబ్డినం (మో)

(1) అప్లికేషన్లు: అధిక బలం కలిగిన ఉక్కు (4140 వంటివి), స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ (316 వంటివి) మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత మిశ్రమాలు.

(2) ప్రభావం:

①.బలం/వేడి నిరోధకత: అధిక ఉష్ణోగ్రత బలం మరియు క్రీప్ నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది.

②.తుప్పు నిరోధకత: క్లోరైడ్ ఒత్తిడి తుప్పు (316 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్ వంటివి) నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది.

③.ధాన్యం శుద్ధి: గట్టిపడటాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.

5.మాంగనీస్ (Mn)

(1) అప్లికేషన్లు: కార్బన్ స్టీల్ (A36 వంటివి), అధిక బలం తక్కువ అల్లాయ్ స్టీల్ (HSLA) మరియు ఆస్టెనిటిక్ మాంగనీస్ స్టీల్ (హాడ్‌ఫీల్డ్ స్టీల్ వంటివి).

(2) ప్రభావం:

①.డీఆక్సిడేషన్/డీసల్ఫరైజేషన్: సల్ఫర్ యొక్క హానికరమైన ప్రభావాలను తగ్గిస్తుంది (FeSకి బదులుగా MnSని ఏర్పరుస్తుంది).

②.కఠినత: గట్టిపడటం మరియు దుస్తులు నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది (ఉదా. ఎక్స్‌కవేటర్ బకెట్‌ల కోసం అధిక మాంగనీస్ స్టీల్).

③.ఆస్టెనైట్ స్థిరీకరణ: స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌లో పాక్షిక నికెల్ భర్తీ.

6.సిలికాన్ (Si)

(1) ఉపయోగాలు: స్ప్రింగ్ స్టీల్ (ఉదా. 65Mn), ఎలక్ట్రికల్ స్టీల్ మరియు అల్యూమినియం మిశ్రమాలు (ఉదా. 4xxx సిరీస్).

(2) ప్రభావం:

①.బలం/స్థితిస్థాపకత: ఉక్కు బలం మరియు సాగే పరిమితిని మెరుగుపరుస్తుంది (ఉదా. సిలికాన్-మాంగనీస్ స్ప్రింగ్ స్టీల్).

②.డియోక్సిడైజర్: ఉక్కు తయారీ సమయంలో ఆక్సిజన్‌ను తొలగిస్తుంది.

③.అయస్కాంత లక్షణాలు: ఎలక్ట్రికల్ స్టీల్ యొక్క అయస్కాంత పారగమ్యతను మెరుగుపరుస్తుంది.

7.అల్యూమినియం (అల్)

(1) ఉపయోగాలు: అల్యూమినియం మిశ్రమాలు (ఉదా. 6061), అధిక-ఉష్ణోగ్రత మిశ్రమాలు (ఉదా. Fe-Cr-Al) మరియు డీఆక్సిడైజర్లు.

(2) ప్రభావం:

①.లైట్ వెయిటింగ్: సాంద్రతను తగ్గిస్తుంది (అల్యూమినియం మిశ్రమాలు ఉక్కు కంటే 2/3 తేలికైనవి).

②.తుప్పు నిరోధకత: Al2O3 ప్రొటెక్టివ్ ఫిల్మ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.

③.ధాన్యం శుద్ధి: ఉక్కులో ధాన్యం పెరుగుదలను నిరోధిస్తుంది.

8.టైటానియం (Ti)

(1) అప్లికేషన్లు: టైటానియం మిశ్రమాలు (ఉదా. Ti-6Al-4V), స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్ (ఉదా. 321) మరియు అధిక-ఉష్ణోగ్రత మిశ్రమాలు.

(2) ప్రభావం:

①.బలం/బరువు నిష్పత్తి: టైటానియం మిశ్రమాలు చాలా అధిక నిర్దిష్ట బలాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

②.తుప్పు నిరోధకత: సముద్రపు నీరు మరియు క్లోరైడ్ తుప్పును నిరోధిస్తుంది.

③.కార్బైడ్ నిర్మాణం: ఇంటర్‌గ్రాన్యులర్ తుప్పు (ఉదా. 321 స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్) నిరోధించడానికి ఉక్కులో కార్బన్‌ను పరిష్కరిస్తుంది.

9.రాగి (Cu)

(1) అప్లికేషన్లు: ఇత్తడి (Cu-Zn), కాంస్య (Cu-Sn), మరియు అవపాతం-గట్టిపడే స్టీల్స్ (ఉదా. 17-4PH).

(2) ప్రభావం:

①.తుప్పు నిరోధకత: వాతావరణ తుప్పు నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది (ఉదా. వాతావరణ ఉక్కు).

②.విద్యుత్/ఉష్ణ వాహకత: రాగి మిశ్రమాలు అద్భుతమైన విద్యుత్ వాహకతను కలిగి ఉంటాయి.

③. అవపాతం బలోపేతం: ఉక్కులో ε-Cu దశను ఏర్పరుస్తుంది (ఉదా. 17-4PH స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్).

10.వనాడియం (V)

(1) అప్లికేషన్లు: టూల్ స్టీల్స్ (ఉదా. D2), హై-స్ట్రెంగ్త్ లో-అల్లాయ్ స్టీల్స్ (HSLA).

(2) ప్రభావం:

①.ధాన్యం శుద్ధి: ధాన్యం పెరుగుదలను నిరోధించడానికి కార్బోనిట్రైడ్‌ల (VC వంటివి) ఏర్పడటం.

②.బలం/కఠిన్యం: మొండితనాన్ని కొనసాగిస్తూ బలాన్ని మెరుగుపరచండి (HSLA స్టీల్ వంటివి).

11.టంగ్స్టన్ (W)

(1) అప్లికేషన్లు: హై-స్పీడ్ స్టీల్ (M2 వంటివి), సిమెంట్ కార్బైడ్ (WC-Co) మరియు అధిక-ఉష్ణోగ్రత మిశ్రమాలు.

(2) ప్రభావం:

①.అధిక-ఉష్ణోగ్రత కాఠిన్యం: దుస్తులు-నిరోధక కార్బైడ్‌ల నిర్మాణం (W2C వంటివి).

②.ఎరుపు కాఠిన్యం: హై-స్పీడ్ స్టీల్ అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద కాఠిన్యాన్ని నిర్వహిస్తుంది.

12.జింక్ (Zn)

(1) అప్లికేషన్లు: గాల్వనైజ్డ్ స్టీల్ (తుప్పు నివారణ), ఇత్తడి (Cu-Zn) మరియు అల్యూమినియం మిశ్రమాలు (7xxx సిరీస్ వంటివి).

(2) ప్రభావం:

①.త్యాగ యానోడ్ రక్షణ: జింక్ పొర ఉక్కు మాతృకను రక్షిస్తుంది.

②.బలం: అల్యూమినియం మిశ్రమాలలో (Zn-Mg-Cu, 7075 అల్యూమినియం మిశ్రమం వంటివి) బలపరిచే దశను ఏర్పరుస్తుంది.

సారాంశం: యాంత్రిక లక్షణాలపై మూలకాల యొక్క ప్రధాన ప్రభావం

ఈ మూలకాల యొక్క కంటెంట్ మరియు కలయికను సర్దుబాటు చేయడం ద్వారా, మిశ్రమాలను నిర్దిష్ట అవసరాలకు (అధిక-శక్తి స్టీల్స్, తుప్పు-నిరోధక మిశ్రమాలు లేదా అధిక-ఉష్ణోగ్రత మిశ్రమాలు వంటివి) అనుగుణంగా రూపొందించవచ్చు.