ঘন লৌহ বনাম ঘন ইস্পাত: রাসায়নিক গঠন এবং প্রধান পার্থক্যগুলি ব্যাখ্যা করা হয়েছে

ঘন লৌহ এবং ঘন ইস্পাতের মধ্যে পছন্দ করা প্রকৌশল এবং উৎপাদনের ক্ষেত্রে একটি মৌলিক সিদ্ধান্ত। যদিও উভয়ই ঢালাইয়ের মাধ্যমে উৎপাদিত ফেরাস খাদ, তবুও তাদের আলাদা রাসায়নিক গঠন—মূলত কার্বনের পরিমাণ—এর ফলে বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগে ব্যাপক পার্থক্য দেখা যায়।

রাসায়নিক গঠন ও সূক্ষ্ম গঠন
মূল পার্থক্যটি কার্বনের পরিমাণে হয়। কাস্ট আয়রন সাধারণত 2% থেকে 4% কার্বন এবং 1% থেকে 3% সিলিকন নিয়ে গঠিত। এই উচ্চ কার্বনের পরিমাণের কারণে আয়রন ম্যাট্রিক্সের মধ্যে অতিরিক্ত কার্বন গ্রাফাইট ফ্লেক (গ্রে আয়রনে) বা নডিউল (ডাকটাইল আয়রনে) হিসাবে অধঃক্ষেপিত হয়। ধোঁয়া স্টিল , অন্যদিকে, কার্বনের পরিমাণ অনেক কম, সাধারণত 0.5%-এর নিচে, যা কার্বনকে দ্রবণে বা আয়রন কার্বাইড হিসাবে সংরক্ষিত রাখে, ফলে প্রাধান্য পায় পেয়ার্লিটিক বা মার্টেনসাইটিক সূক্ষ্ম গঠন।

যান্ত্রিক ও কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য
এই গাঠনিক পার্থক্যই তাদের কর্মদক্ষতা নির্ধারণ করে:

• শক্তি ও নমনীয়তা:  ধোঁয়া স্টিল উৎকৃষ্ট টেনসাইল শক্তি, আঘাত প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং নমনীয়তা প্রদান করে। ব্যর্থ হওয়ার আগে এটি উল্লেখযোগ্য বিকৃতি সহ্য করতে পারে, যা ডাইনামিক লোডের জন্য এটিকে আদর্শ করে তোলে। কাস্ট আয়রন , বিশেষ করে গ্রে আয়রন, সংকোচনে শক্তিশালী কিন্তু টানে তুলনামূলকভাবে ভঙ্গুর, আঘাত প্রতিরোধ ক্ষমতা কম।

• কঠোরতা ও ক্ষয়: কিছু ঢালাই লোহা, যেমন সাদা লোহা, অসাধারণ কঠোরতা এবং ঘর্ষণ প্রতিরোধের জন্য উপযোগী। যদিও ঢালাই ইস্পাতকে পৃষ্ঠের সঙ্গে কঠিন করা যায়, কিছু প্রয়োগে ঢালাই লোহা সাধারণত ভাল ক্ষয় প্রতিরোধ প্রদান করে।

• কম্পন নিবারণ ও যন্ত্র কলের সুবিধা:  কাস্ট আয়রন গ্রাফাইটের চাপের কারণে এর চমৎকার কম্পন নিবারণ ক্ষমতা রয়েছে এবং সাধারণত যন্ত্রে কাটার ক্ষেত্রে সহজ। ধোঁয়া স্টিল কম্পন নিবারণের ক্ষেত্রে কম কার্যকর কিন্তু ভাল সংযোগ এবং সংযোগের শক্তি প্রদান করে।

প্রয়োগ ও খরচ বিবেচনা

• প্রধান অ্যাপ্লিকেশন:

  • ঢালাই লোহা: যেখানে দৃঢ়তা, কম্পন নিবারণ বা ক্ষয় প্রতিরোধ গুরুত্বপূর্ণ সেখানে ইঞ্জিন ব্লক, ব্রেক ডিস্ক, মেশিন টুল বেস, পাইপ এবং রান্নার পাত্রে ব্যবহৃত হয়।

  • ঢালাই ইস্পাত: যেখানে উচ্চ শক্তি, কঠোরতা এবং ক্লান্তি প্রতিরোধ প্রয়োজন সেখানে গাঠনিক উপাদান, গিয়ার, ভারী মেশিনের অংশ, চাপ পাত্র এবং অটোমোবাইল সাসপেনশনে ব্যবহৃত হয়।

• খরচ: সাধারণত কাস্ট আয়রনের জন্য কাঁচামাল এবং উৎপাদন খরচ কাস্ট স্টিলের তুলনায় কম। ইস্পাত তৈরির প্রক্রিয়াটি বেশি শক্তি-ঘনীভূত, এবং ইস্পাত ঢালাইয়ের ক্ষেত্রে প্রায়শই আরও জটিল ছাঁচ প্রযুক্তি এবং ঢালাইয়ের পরে তাপ চিকিত্সার প্রয়োজন হয় যাতে প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্যগুলি অর্জন করা যায়।

সারসংক্ষেপে, কাস্ট আয়রন দৃঢ়তা, কম্পন নিবারণ এবং ক্ষয় প্রতিরোধের প্রয়োজনীয়তা সহ খরচ-কার্যকর উপাদানের জন্য এটি পছন্দ। ধোঁয়া স্টিল আঘাত, চাপ এবং গতিশীল ভারের শিকার উচ্চ-কর্মক্ষমতা সম্পন্ন অংশগুলির জন্য নির্বাচন করা হয় যেখানে কঠোরতা সর্বোচ্চ গুরুত্বপূর্ণ। সিদ্ধান্তটি পরিশেষে যান্ত্রিক প্রয়োজনীয়তা, সেবা পরিস্থিতি এবং মোট খরচের সঠিক মূল্যায়নের উপর নির্ভর করে।