কার্বন পরিমাণ ও স্টিলের ধর্ম: কার্বন সিঁড়ি

এক নজরে সিঁড়ি

Carbon band	Character	Typical uses
খুব কম — 0.10%-এর নিচে	নরম, অত্যন্ত গঠনযোগ্য, সতর্কতা ছাড়াই ঝালাই হয়	গভীর-টানা শিট, স্ট্রিপ, তার, রিভেট; ইন্টারস্টিশিয়াল-মুক্ত (IF) স্টিল এই ব্যান্ডের নিচে বসে
কম — 0.10–0.25%	ঝালাইযোগ্য কাঠামোগত কর্মঘোড়া: ভালো নমনীয়তা, মাঝারি শক্তি, সীমিত শক্তকরণ প্রতিক্রিয়া	কাঠামোগত প্রস্থচ্ছেদ ও প্লেট (S235–S355 অঞ্চল), পাইপ, সাধারণ তৈরি
মাঝারি — 0.25–0.60%	কোয়েঞ্চিং ও টেম্পারিংয়ে শক্তিশালীভাবে সাড়া দেয়; যন্ত্রপাতি ব্যান্ড	শ্যাফট, গিয়ার, অ্যাক্সেল: প্রায় 0.45%-এ C45/1045, প্রায় 0.40%-এ 4140
উচ্চ — 0.60–1.00%	স্প্রিং, পরিধান অংশ ও কাটিং প্রান্ত; ঝালাই একটি বিশেষজ্ঞ পদ্ধতি হয়ে ওঠে	স্প্রিং স্টিল (মোটামুটি 0.5–0.8%), রেল স্টিল, তারের দড়ি, ছুরি
খুব উচ্চ — 1.00%-এর বেশি	সর্বোচ্চ কার্বাইড আয়তন ও অ্যাজ-কোয়েঞ্চড কঠিনতা; সতর্ক টেম্পারিং ছাড়া ভঙ্গুর	টুল ও ডাই স্টিল (D2 প্রায় 1.5% বহন করে), ফাইল, প্রায় 1.0%-এ বিয়ারিং রেস

কার্বন যা নিয়ন্ত্রণ করে

কঠিনতা সিলিং। কার্বন সম্পূর্ণ কোয়েঞ্চ করা হলে একটি স্টিল সর্বোচ্চ যে কঠিনতায় পৌঁছাতে পারে তা নির্ধারণ করে। সম্পর্কটি প্রথমে খাড়া, তারপর সম্পৃক্ত হয়: প্রায় 0.20% কার্বনসহ একটি স্টিল সর্বোত্তম ক্ষেত্রে মোটামুটি 45 HRC-তে পৌঁছায়, যখন প্রায় 0.60% কার্বনসহ একটি মাঝারি-60s HRC-তে পৌঁছাতে পারে। মোটামুটি 0.6–0.8%-এর বাইরে, অতিরিক্ত কার্বন উচ্চতর কঠিনতার পরিবর্তে পরিধান-প্রতিরোধী কার্বাইড যোগ করে।

শক্তকরণের গভীরতা একটি ভিন্ন প্রশ্ন। সেই কঠিনতা কত গভীরে প্রবেশ করে — কঠিনীকরণযোগ্যতা — ম্যাঙ্গানিজ, ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম বা বোরনের চিহ্ন দিয়ে কেনা হয়, কার্বন দিয়ে নয়। দুটিকে গুলিয়ে ফেলা একটি ক্লাসিক স্পেসিফিকেশন ত্রুটি: একটি উচ্চ-কার্বন সরল স্টিল তবুও একটি মোটা প্রস্থচ্ছেদের পৃষ্ঠের কয়েক মিলিমিটার নিচে নরম হতে পারে।

ঝালাইযোগ্যতা বিপরীত দিকে চলে। কার্বন বাড়ার সাথে সাথে, তাপ-প্রভাবিত অঞ্চল আরও শক্ত হয় এবং আরও সহজে ফাটে। শিল্প এটি কার্বন সমতুল্য দিয়ে প্রকাশ করে, সবচেয়ে সাধারণভাবে IIW সূত্র CE = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15। কম CE-সহ স্টিল অবাধে ঝালাই হয়; CE মোটামুটি 0.40–0.45-এর উপরে উঠলে, প্রি-হিট, নিয়ন্ত্রিত তাপ ইনপুট এবং কম-হাইড্রোজেন অনুশীলন প্রয়োজনীয় হয়ে ওঠে — ঠিক এই কারণেই কাঠামোগত গ্রেডগুলো কার্বনকে কম ব্যান্ডের ভালোভাবে ভেতরে সীমিত রাখে।

দৃঢ়তা ও নমনীয়তা সিঁড়ি বেয়ে স্থিরভাবে কমে যায়: একটি প্রদত্ত শক্তিতে দীর্ঘায়ন ও আঘাত শক্তি কম-কার্বন ব্যান্ডে সর্বোচ্চ, এবং উচ্চ-কার্বন স্টিল তাদের কঠিনতা অর্জন করে ভঙ্গুরতা দিয়ে যা টেম্পারিংকে তারপর ফিরিয়ে কিনতে হয়।

একটি ধাপ নির্বাচন

কার্যকর নিয়ম হলো প্রয়োগ যা ব্যয় করে তার চেয়ে বেশি কার্বন না কেনা। ঝালাই করা কাঠামো কম থাকে; যেসব অংশ থ্রু-শক্ত করা ও টেম্পার করা হবে সেগুলো মাঝারি ব্যান্ডে থাকে; শুধু পরিধান বা প্রান্ত জীবনে পরিশোধ করা অংশ — স্প্রিং, রেল, টুল — উচ্চ ধাপ ও তাদের তৈরি খরচকে ন্যায্য করে। গ্রেড নামগুলো প্রায়ই উত্তরে চোরাচালান করে: C45, 1045 বা S45C-এর মতো পদবিতে, সংখ্যাটি শতাংশের শতাংশে নামমাত্র কার্বন।