ડ્યુક્ટાઇલ આયર્નના ગુણધર્મો, ફાયદા અને ઉપયોગો

ડ્યુક્ટાઇલ આયર્ન, જેને ગોળાકાર અથવા નોડ્યુલર આયર્ન તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે લોખંડના એલોયનો એક જૂથ છે જેમાં એક અનન્ય માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર છે જે તેમને ઉચ્ચ શક્તિ, લવચીકતા, ટકાઉપણું અને સ્થિતિસ્થાપકતા આપે છે. તેમાં 3 ટકાથી વધુ કાર્બન હોય છે અને તે તેના ગ્રેફાઇટ ફ્લેક માળખાને કારણે તૂટ્યા વિના વાળી, વળી અથવા વિકૃત થઈ શકે છે. ડ્યુક્ટાઇલ આયર્ન તેના યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં સ્ટીલ જેવું જ છે અને પ્રમાણભૂત કાસ્ટ આયર્ન કરતાં ઘણું મજબૂત છે.

પીગળેલા ડક્ટાઇલ આયર્નને મોલ્ડમાં રેડીને ડ્યુક્ટાઇલ આયર્ન કાસ્ટિંગ બનાવવામાં આવે છે, જ્યાં લોખંડ ઠંડુ થાય છે અને ઇચ્છિત આકાર બનાવવા માટે ઘન બને છે. આ કાસ્ટિંગ પ્રક્રિયા ઉત્તમ ટકાઉપણું સાથે ઘન ધાતુની વસ્તુઓમાં પરિણમે છે.

ડ્યુક્ટાઇલ આયર્નને શું અનન્ય બનાવે છે?

પરંપરાગત કાસ્ટ આયર્ન કરતાં આધુનિક સુધારા તરીકે 1943 માં ડ્યુક્ટાઇલ આયર્નની શોધ કરવામાં આવી હતી. કાસ્ટ આયર્નથી વિપરીત, જ્યાં ગ્રેફાઇટ ટુકડાઓ તરીકે દેખાય છે, ડ્યુક્ટાઇલ આયર્નમાં ગોળાકાર સ્વરૂપમાં ગ્રેફાઇટ હોય છે, તેથી "ગોળાકાર ગ્રેફાઇટ" શબ્દ છે. આ માળખું ડ્યુક્ટાઇલ આયર્નને તિરાડ વિના વળાંક અને આંચકાનો સામનો કરવાની મંજૂરી આપે છે, જે પરંપરાગત કાસ્ટ આયર્ન કરતાં ઘણી વધુ સ્થિતિસ્થાપકતા પ્રદાન કરે છે, જે બરડપણું અને ફ્રેક્ચર થવાની સંભાવના ધરાવે છે.

ડ્યુક્ટાઇલ આયર્ન મુખ્યત્વે પિગ આયર્નમાંથી બનાવવામાં આવે છે, જે 90% થી વધુ આયર્નનું પ્રમાણ ધરાવતું ઉચ્ચ શુદ્ધતા ધરાવતું આયર્ન છે. પિગ આયર્નને પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છે કારણ કે તેમાં ઓછા અવશેષ અથવા હાનિકારક તત્વો હોય છે, સુસંગત રસાયણશાસ્ત્ર હોય છે, અને ઉત્પાદન દરમિયાન શ્રેષ્ઠ સ્લેગ સ્થિતિને પ્રોત્સાહન આપે છે. આ સ્રોત સામગ્રી એક મુખ્ય કારણ છે કે ડ્યુક્ટાઇલ આયર્ન ફાઉન્ડ્રીઝ સ્ક્રેપ મેટલ જેવા અન્ય સ્ત્રોતો કરતાં પિગ આયર્નને પસંદ કરે છે.

ડ્યુક્ટાઇલ આયર્નના ગુણધર્મો

કાસ્ટિંગ દરમિયાન અથવા વધારાની ગરમીની સારવાર દ્વારા ગ્રેફાઇટની આસપાસ મેટ્રિક્સ માળખામાં ફેરફાર કરીને ડક્ટાઇલ આયર્નના વિવિધ ગ્રેડ બનાવવામાં આવે છે. આ નાના રચનાત્મક ભિન્નતા ચોક્કસ માઇક્રોસ્ટ્રક્ચર્સ પ્રાપ્ત કરવા માટે રચાયેલ છે, જે બદલામાં ડક્ટાઇલ આયર્નના દરેક ગ્રેડના ગુણધર્મો નક્કી કરે છે.

ડ્યુક્ટાઇલ આયર્નને એમ્બેડેડ ગ્રેફાઇટ સ્ફેરોઇડ્સ સાથે સ્ટીલ તરીકે વિચારી શકાય છે. ગ્રેફાઇટ સ્ફેરોઇડ્સની આસપાસના મેટાલિક મેટ્રિક્સની લાક્ષણિકતાઓ ડ્યુક્ટાઇલ આયર્નના ગુણધર્મોને નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત કરે છે, જ્યારે ગ્રેફાઇટ પોતે તેની સ્થિતિસ્થાપકતા અને સુગમતામાં ફાળો આપે છે.

ડ્યુક્ટાઇલ આયર્નમાં ઘણા પ્રકારના મેટ્રિસિસ હોય છે, જેમાંથી નીચેના સૌથી સામાન્ય છે:

1. 1. ફેરાઇટ- એક શુદ્ધ આયર્ન મેટ્રિક્સ જે ખૂબ જ નરમ અને લવચીક છે, પરંતુ તેની તાકાત ઓછી છે. ફેરાઇટમાં ઘસારો પ્રતિકાર ઓછો છે, પરંતુ તેનો ઉચ્ચ અસર પ્રતિકાર અને મશીનિંગની સરળતા તેને નરમ આયર્ન ગ્રેડમાં એક મૂલ્યવાન ઘટક બનાવે છે.
2. 2. મોતી જેવું– ફેરાઇટ અને આયર્ન કાર્બાઇડ (Fe3C) નું મિશ્રણ. તે મધ્યમ નમ્રતા સાથે પ્રમાણમાં કઠણ છે, ઉચ્ચ શક્તિ, સારી ઘસારો પ્રતિકાર અને મધ્યમ અસર પ્રતિકાર પ્રદાન કરે છે. પર્લાઇટ સારી મશીનિંગ ક્ષમતા પણ પ્રદાન કરે છે.
3. ૩. પર્લલાઇટ/ફેરાઇટ- પર્લાઇટ અને ફેરાઇટ બંને સાથેનું મિશ્ર માળખું, જે કોમર્શિયલ ગ્રેડના ડક્ટાઇલ આયર્નમાં સૌથી સામાન્ય મેટ્રિક્સ છે. તે બંનેની લાક્ષણિકતાઓને જોડે છે, જે તાકાત, નમ્રતા અને મશીનરી ક્ષમતા માટે સંતુલિત અભિગમ પૂરો પાડે છે.

દરેક ધાતુનું અનન્ય સૂક્ષ્મ માળખું તેના ભૌતિક ગુણધર્મોને બદલે છે:

સામાન્ય ડ્યુક્ટાઇલ આયર્ન ગ્રેડ

જ્યારે ઘણા જુદા જુદા ડ્યુક્ટાઇલ આયર્ન સ્પષ્ટીકરણો હોય છે, ત્યારે ફાઉન્ડ્રીઓ નિયમિતપણે 3 સામાન્ય ગ્રેડ ઓફર કરે છે:

ડ્યુક્ટાઇલ આયર્નના ફાયદા

ડ્યુક્ટાઇલ આયર્ન ડિઝાઇનર્સ અને ઉત્પાદકો માટે ઘણા ફાયદા પ્રદાન કરે છે:

• • તેને સરળતાથી કાસ્ટ અને મશીન કરી શકાય છે, જેનાથી ઉત્પાદન ખર્ચ ઓછો થાય છે.
• • તેમાં મજબૂતાઈ-વજનનો ગુણોત્તર ઊંચો છે, જે ટકાઉ છતાં હળવા ઘટકો માટે પરવાનગી આપે છે.
• • ડ્યુક્ટાઇલ આયર્ન મજબૂતાઈ, ખર્ચ-અસરકારકતા અને વિશ્વસનીયતાનું સારું સંતુલન પૂરું પાડે છે.
• • તેની શ્રેષ્ઠ કાસ્ટિબિલિટી અને મશીનિબિલિટી તેને જટિલ ભાગો માટે યોગ્ય બનાવે છે.

ડ્યુક્ટાઇલ આયર્નના ઉપયોગો

તેની મજબૂતાઈ અને નરમાઈને કારણે, ડક્ટાઇલ આયર્નના ઔદ્યોગિક ઉપયોગોની વિશાળ શ્રેણી છે. તેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે પાઇપિંગ, ઓટોમોટિવ ભાગો, ગિયર્સ, પંપ હાઉસિંગ અને મશીનરી બેઝમાં થાય છે. ફ્રેક્ચર સામે ડક્ટાઇલ આયર્નનો પ્રતિકાર તેને બોલાર્ડ અને ઇમ્પેક્ટ પ્રોટેક્શન જેવા સલામતી ઉપયોગો માટે આદર્શ બનાવે છે. તેનો ઉપયોગ પવન-ઊર્જા ઉદ્યોગ અને અન્ય ઉચ્ચ-તાણવાળા વાતાવરણમાં પણ થાય છે જ્યાં ટકાઉપણું અને સુગમતા જરૂરી છે.