कच्चे लोहे का विशिष्ट भार, गुण, प्रकार और मानों की तालिका
कच्चा लोहा लोहे, कार्बन और अन्य अतिरिक्त तत्वों की मिश्रधातु है। इसमें कार्बन की मात्रा 2,14 प्रतिशत से कम नहीं होनी चाहिए। कम गतिशील भार और कम प्रतिबल पर काम करने वाले ढले हुए पुर्जे बनाने के लिए कच्चा लोहा एक अच्छी सामग्री है।
स्टील की तुलना में कच्चा लोहा कम लागत और अच्छे ढलाई गुणों के लिए जाना जाता है। अनेक स्टील की तुलना में उसकी कटिंग मशीनिंग भी सामान्यतः आसान होती है, लेकिन उसकी वेल्डिंग कठिन है और तन्यता तथा आघात दृढ़ता कम होती है।
कच्चे लोहे के विशिष्ट भार की तालिका
कच्चा लोहा एक जटिल पदार्थ है, इसलिए मैदानी परिस्थितियों में स्वयं उसके विशिष्ट भार की गणना करना संभव नहीं है। ऐसी गणनाएँ विशेष रासायनिक प्रयोगशालाओं में की जाती हैं। फिर भी उसका औसत घनत्व ज्ञात है: धूसर कच्चे लोहे के लिए 6,6 से 7,8 ग्राम/सेमी³ और सफेद कच्चे लोहे के लिए 7,0 से 7,8 ग्राम/सेमी³।
गणना को आसान बनाने के लिए नीचे माप की इकाइयों के अनुसार कच्चे लोहे के वजन और विशिष्ट भार के मानों की तालिका दी गई है।
| सामग्री | विशिष्ट भार (ग्राम/सेमी³) | 1 घन मीटर का वजन (किग्रा) |
| सफेद कच्चा लोहा | 7 से 7,8 | 7000 से 7800 |
| धूसर कच्चा लोहा | 6,6 से 7,8 | 6600 से 7800 |
कच्चे लोहे के गुण
मिश्रधातु में कार्बन उसकी कठोरता बढ़ाता है, लेकिन दृढ़ता और तन्यता घटाता है। कार्बन मुख्यतः दो रूपों में हो सकता है: ग्रेफाइट और सीमेंटाइट। कच्चे लोहे में मैंगनीज, सिलिकॉन, फॉस्फोरस और सल्फर जैसी स्थायी अशुद्धियाँ होती हैं तथा कभी-कभी निकेल, ऐलुमिनियम, क्रोमियम और वैनेडियम जैसे मिश्रधातु तत्व भी मिलाए जाते हैं।
कच्चे लोहे का गलनांक सामान्यतः लगभग 1150-1200 °C के बीच होता है, लेकिन यह संरचना पर निर्भर करता है। यह शुद्ध लोहे के गलनांक से करीब 300-400 °C कम है।
कच्चे लोहे के प्रकार
सीमेंटाइट की मात्रा और ग्रेफाइट के आकार के आधार पर कच्चे लोहे के चार प्रकार होते हैं:
- सफेद कच्चा लोहा। इसमें कार्बन बंधी हुई अवस्था में रहता है। सीमेंटाइट के कारण टूटे हुए हिस्से की सतह हल्की दिखाई देती है। इसे लगभग 4,3 प्रतिशत कार्बन वाले यूटेक्टिक और 4,3 से 6,67 प्रतिशत कार्बन वाले हाइपरयूटेक्टिक प्रकार में बाँटा जाता है। इस प्रकार का उपयोग अन्य बातों के साथ एनीलिंग द्वारा आघातवर्धनीय कच्चा लोहा बनाने में होता है।
- धूसर कच्चा लोहा। यह लगभग 1,2 से 3,5 प्रतिशत सिलिकॉन वाली मिश्रधातु है; शेष में लोहा, कार्बन तथा सल्फर, मैंगनीज और फॉस्फोरस की अशुद्धियाँ होती हैं। धूसर कच्चे लोहे में कार्बन का बड़ा हिस्सा परतदार ग्रेफाइट के रूप में रहता है। टूटे हुए हिस्से की सतह स्पष्ट धूसर दिखाई देती है।
- आघातवर्धनीय कच्चा लोहा। इसे सफेद कच्चे लोहे की अतिरिक्त एनीलिंग से प्राप्त किया जाता है, जिससे फ्लेक आकार का ग्रेफाइट बनता है। इसकी धात्विक आधार संरचना पर्लाइट और फेराइट की होती है। अधिक दृढ़ता, तन्यता, मजबूती और आघात प्रतिरोध के कारण इसे यह नाम मिला है। इससे ब्रेक शू, एल्बो, टी और वाहनों के रियर एक्सल हाउसिंग जैसे जटिल आकार के पुर्जे बनाए जाते हैं।
- तन्य कच्चा लोहा। इसमें गोलाकार ग्रेफाइट होता है, जो क्रिस्टलीकरण के दौरान बनता है। इस आकार का ग्रेफाइट धातु की आधार संरचना को उतना कमजोर नहीं करता और प्रतिबल को केंद्रित नहीं करता।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
1 घन मीटर कच्चे लोहे का वजन कितना होता है?
वजन कच्चे लोहे के प्रकार और मिश्रधातु की संरचना पर निर्भर करता है। गणना में संबंधित ग्रेड का घनत्व लिया जाता है, क्योंकि धूसर, सफेद, आघातवर्धनीय और तन्य कच्चे लोहे के मान अलग होते हैं।
कच्चा लोहा अलग-अलग स्टील से भारी या हल्का क्यों होता है?
उसका घनत्व स्टील के करीब है, लेकिन कार्बन, सिलिकॉन, ग्रेफाइट और अन्य अशुद्धियों की मात्रा से बदलता है। इसलिए किसी पुर्जे का सटीक वजन कच्चे लोहे के ग्रेड के अनुसार निकालना बेहतर है।
कच्चे लोहे के पुर्जे का वजन कैसे निकालें?
पुर्जे का आयतन निर्धारित करके उसे चुने गए कच्चे लोहे के घनत्व से गुणा करना चाहिए। ढलाई वाले उत्पादों में मशीनिंग अलाउंस और वास्तविक ज्यामिति भी ध्यान में रखी जाती है।