विशेष स्टील मिश्रधातुओं का परिचय
कार्बन स्टील (लोहा और कार्बन) के अलावा, स्टील के गुणों में असाधारण सुधार करने के लिए उसमें अन्य तत्वों को मिलाया जाता है। इन विशेष स्टील्स को मिश्रधातु स्टील (Alloy Steel) कहा जाता है। टंगस्टन, सिलिकॉन और कोबाल्ट जैसे तत्वों को मिलाने से अद्वितीय गुणों वाले स्टील बनते हैं जो विशिष्ट और उच्च-प्रदर्शन वाले अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण होते हैं।
1. टंगस्टन स्टील (Tungsten Steel)
- संघटक: यह मुख्य रूप से लोहा, कार्बन और टंगस्टन (W) की मिश्रधातु है। इसमें अक्सर क्रोमियम और वैनेडियम भी मिलाया जाता है।
- प्रमुख गुण:
- अत्यधिक कठोरता: यह बहुत कठोर होता है।
- उच्च ताप प्रतिरोध: यह उच्च तापमान पर भी अपनी कठोरता और मजबूती बनाए रखता है, इस गुण को ‘रेड हार्डनेस’ (Red Hardness) कहते हैं।
- उपयोग: इसके अद्वितीय गुणों के कारण, इसका उपयोग हाई-स्पीड स्टील (HSS) बनाने में किया जाता है, जिससे धातुओं को काटने के लिए तेज गति वाले उपकरण (जैसे ड्रिल बिट्स, कटिंग टूल्स) बनाए जाते हैं।
2. सिलिकॉन स्टील (Silicon Steel)
- संघटक: यह लोहा और सिलिकॉन (Si) की मिश्रधातु है, जिसमें सिलिकॉन की मात्रा कुछ प्रतिशत तक होती है।
- प्रमुख गुण:
- उच्च विद्युत प्रतिरोधकता: यह विद्युत धारा का अच्छी तरह से प्रतिरोध करता है।
- कम हिस्टैरिसीस हानि (Low Hysteresis Loss): चुंबकीय क्षेत्र के बार-बार बदलने पर इसमें ऊर्जा की हानि बहुत कम होती है।
- उपयोग: इन चुंबकीय गुणों के कारण, यह विद्युत ट्रांसफार्मर, मोटर और जेनरेटर के कोर बनाने के लिए आदर्श सामग्री है, जहाँ ऊर्जा दक्षता महत्वपूर्ण होती है। इसे ‘इलेक्ट्रिकल स्टील’ भी कहा जाता है।
3. कोबाल्ट स्टील (Cobalt Steel)
- संघटक: यह लोहा, कार्बन और कोबाल्ट (Co) की मिश्रधातु है। इसमें अक्सर टंगस्टन, मोलिब्डेनम और क्रोमियम भी मिलाया जाता है।
- प्रमुख गुण:
- उच्च तापमान पर मजबूती: यह अत्यधिक उच्च तापमान पर भी अपनी मजबूती और कठोरता बनाए रखता है।
- घिसाव प्रतिरोध: यह घिसने के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी है।
- चुंबकीय गुण: यह उत्कृष्ट चुंबकीय गुण प्रदर्शित करता है।
- उपयोग: इसका उपयोग जेट इंजन के टरबाइन ब्लेड, स्थायी चुंबक (एल्निको में), और उच्च-प्रदर्शन वाले कटिंग टूल्स बनाने में किया जाता है।
अभ्यास प्रश्न (MCQs)
1. ‘हाई-स्पीड स्टील’ (HSS) बनाने के लिए स्टील में मुख्य रूप से कौन सा तत्व मिलाया जाता है?
2. विद्युत ट्रांसफार्मर का कोर बनाने के लिए किस प्रकार के स्टील का उपयोग किया जाता है?
3. जेट इंजन के टरबाइन ब्लेड जैसे उच्च तापमान वाले अनुप्रयोगों के लिए कौन सा स्टील सबसे उपयुक्त है?
4. ‘रेड हार्डनेस’ (Red Hardness) का गुण किस स्टील से संबंधित है, जिसका अर्थ है उच्च तापमान पर कठोरता बनाए रखना?
5. सिलिकॉन स्टील को ‘इलेक्ट्रिकल स्टील’ क्यों कहा जाता है?
6. एल्निको (Alnico), जो एक स्थायी चुंबक है, में कोबाल्ट के अलावा कौन से मुख्य तत्व होते हैं?
7. धातुओं को काटने वाले उपकरणों (Cutting tools) के लिए उच्च कार्बन स्टील में अक्सर क्या मिलाया जाता है ताकि उनकी कार्यक्षमता बढ़ सके?
8. किस स्टील का मुख्य गुण ‘कम हिस्टैरिसीस हानि’ है?