වානේ තහඩුවේ ගුණ මත රසායනික මූලද්රව්යවල බලපෑම
2.11% ට වඩා අඩු කාබන් අන්තර්ගතයක් සහිත යකඩ-කාබන් මිශ්ර ලෝහය වානේ ලෙස හැඳින්වේ. යකඩ (Fe) සහ කාබන් (C) වැනි රසායනික සංරචක වලට අමතරව, වානේවල සිලිකන් (Si), මැංගනීස් (Mn), පොස්පරස් (P), සල්ෆර් (S), ඔක්සිජන් (O), නයිට්රජන් (N), නයෝබියම් (Nb) සහ ටයිටේනියම් (Ti) කුඩා ප්රමාණයක් අඩංගු වේ. වානේ ගුණාංග කෙරෙහි පොදු රසායනික මූලද්රව්යවල බලපෑම පහත පරිදි වේ:
1. කාබන් (C): වානේවල කාබන් ප්රමාණය වැඩි වීමත් සමඟ අස්වැන්න ශක්තිය සහ ආතන්ය ශක්තිය වැඩි වේ, නමුත් ප්ලාස්ටික් බව සහ බලපෑම් ශක්තිය අඩු වේ; කෙසේ වෙතත්, කාබන් ප්රමාණය 0.23% ඉක්මවන විට, වානේවල වෑල්ඩින් කිරීමේ හැකියාව පිරිහෙයි. එබැවින්, වෑල්ඩින් සඳහා භාවිතා කරන අඩු මිශ්ර ලෝහ ව්යුහාත්මක වානේවල කාබන් ප්රමාණය සාමාන්යයෙන් 0.20% නොඉක්මවයි. කාබන් ප්රමාණය වැඩි වීම වානේවල වායුගෝලීය විඛාදන ප්රතිරෝධය ද අඩු කරන අතර, ඉහළ කාබන් වානේ එළිමහනේ විඛාදනයට ලක්වීම පහසුය. ඊට අමතරව, කාබන් වානේවල සීතල බිඳෙනසුලු බව සහ වයස්ගත වීමේ සංවේදීතාව වැඩි කළ හැකිය.
2. සිලිකන් (Si): වානේ සෑදීමේ ක්රියාවලියේදී සිලිකන් ප්රබල ඔක්සිකාරකයක් වන අතර, මරා දැමූ වානේවල සිලිකන් අන්තර්ගතය සාමාන්යයෙන් 0.12%-0.37% වේ. වානේවල සිලිකන් අන්තර්ගතය 0.50% ඉක්මවන්නේ නම්, සිලිකන් මිශ්ර ලෝහ මූලද්රව්යය ලෙස හැඳින්වේ. සිලිකන් වානේවල ප්රත්යාස්ථ සීමාව, අස්වැන්න ශක්තිය සහ ආතන්ය ශක්තිය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකි අතර එය වසන්ත වානේ ලෙස බහුලව භාවිතා වේ. නිවා දැමූ සහ තෙම්පරාදු කළ ව්යුහාත්මක වානේවලට 1.0-1.2% සිලිකන් එකතු කිරීමෙන් ශක්තිය 15-20% කින් වැඩි කළ හැකිය. සිලිකන්, මොලිබ්ඩිනම්, ටංස්ටන් සහ ක්රෝමියම් සමඟ ඒකාබද්ධව, එය විඛාදන ප්රතිරෝධය සහ ඔක්සිකරණ ප්රතිරෝධය වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර තාප ප්රතිරෝධී වානේ නිෂ්පාදනය කිරීමට භාවිතා කළ හැකිය. අතිශයින් ඉහළ චුම්භක පාරගම්යතාවයක් සහිත 1.0-4.0% සිලිකන් අඩංගු අඩු කාබන් වානේ, විදුලි කර්මාන්තයේ විදුලි වානේ ලෙස භාවිතා කරයි. සිලිකන් අන්තර්ගතය වැඩි වීම වානේවල වෑල්ඩින් හැකියාව අඩු කරයි.
3. මැංගනීස් (මිලියන): මැංගනීස් හොඳ ඔක්සිකාරක නාශකයක් සහ සල්ෆරයිසර් එකකි. සාමාන්යයෙන් වානේවල මැංගනීස් 0.30-0.50% ක් අඩංගු වේ. කාබන් වානේ වලට මැංගනීස් 0.70% ට වඩා එකතු කළ විට, එය "මැංගනීස් වානේ" ලෙස හැඳින්වේ. සාමාන්ය වානේ සමඟ සසඳන විට, එයට ප්රමාණවත් තද බවක් පමණක් නොව, ඉහළ ශක්තියක් සහ දෘඪතාවයක් ද ඇත, එය වානේවල දැඩි කිරීමේ හැකියාව සහ උණුසුම් වැඩ කිරීමේ හැකියාව වැඩි දියුණු කරයි. 11-14% මැංගනීස් අඩංගු වානේ අතිශයින් ඉහළ ඇඳුම් ප්රතිරෝධයක් ඇති අතර, එය බොහෝ විට කැණීම් බාල්දිය, බෝල මෝල් ලයිනර් ආදියෙහි භාවිතා වේ. මැංගනීස් අන්තර්ගතය වැඩි වීමත් සමඟ, වානේවල විඛාදන ප්රතිරෝධය දුර්වල වන අතර වෙල්ඩින් කාර්ය සාධනය අඩු වේ.
4. පොස්පරස් (P): සාමාන්යයෙන් කිවහොත්, පොස්පරස් යනු වානේවල හානිකර මූලද්රව්යයක් වන අතර එය වානේවල ශක්තිය වැඩි දියුණු කරයි, නමුත් වානේවල ප්ලාස්ටික් බව සහ තද බව අඩු කරයි, වානේවල සීතල බිඳෙනසුලු බව වැඩි කරයි, සහ වෙල්ඩින් කාර්ය සාධනය සහ සීතල නැමීමේ කාර්ය සාධනය නරක අතට හැරේ. එමනිසා, වානේවල පොස්පරස් අන්තර්ගතය 0.045% ට වඩා අඩු වීම සාමාන්යයෙන් අවශ්ය වන අතර උසස් තත්ත්වයේ වානේ අවශ්යතාවය අඩු වේ.
5. සල්ෆර් (S): සාමාන්ය තත්වයන් යටතේ සල්ෆර් ද හානිකර මූලද්රව්යයකි. වානේ උණුසුම් බිඳෙනසුලු කරන්න, වානේවල ductility සහ තද බව අඩු කරන්න, සහ ව්යාජ ලෙස සකස් කිරීමේදී සහ රෝල් කිරීමේදී ඉරිතැලීම් ඇති කරන්න. සල්ෆර් වෙල්ඩින් කාර්ය සාධනයට ද අහිතකර වන අතර විඛාදන ප්රතිරෝධය අඩු කරයි. එබැවින්, සල්ෆර් අන්තර්ගතය සාමාන්යයෙන් 0.055% ට වඩා අඩු වන අතර උසස් තත්ත්වයේ වානේවල අන්තර්ගතය 0.040% ට වඩා අඩුය. වානේ වලට 0.08-0.20% සල්ෆර් එකතු කිරීමෙන් යන්ත්රෝපකරණ නොහැකියාව වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර එය සාමාන්යයෙන් නිදහස් කැපුම් වානේ ලෙස හැඳින්වේ.
6. ඇලුමිනියම් (Al): ඇලුමිනියම් යනු වානේවල බහුලව භාවිතා වන ඔක්සිකාරකයකි. වානේ වලට ඇලුමිනියම් කුඩා ප්රමාණයක් එකතු කිරීමෙන් ධාන්ය ප්රමාණය පිරිපහදු කළ හැකි අතර බලපෑම් තද බව වැඩි දියුණු කළ හැකිය; ඇලුමිනියම් ඔක්සිකරණ ප්රතිරෝධය සහ විඛාදන ප්රතිරෝධය ද ඇත. ක්රෝමියම් සහ සිලිකන් සමඟ ඇලුමිනියම් සංයෝජනය කිරීමෙන් වානේවල ඉහළ-උෂ්ණත්ව පීල් කිරීමේ කාර්ය සාධනය සහ ඉහළ-උෂ්ණත්ව විඛාදන ප්රතිරෝධය සැලකිය යුතු ලෙස වැඩිදියුණු කළ හැකිය. ඇලුමිනියම්වල අවාසිය නම් එය වානේවල උණුසුම් ක්රියාකාරී ක්රියාකාරිත්වය, වෙල්ඩින් ක්රියාකාරිත්වය සහ කැපුම් ක්රියාකාරිත්වයට බලපාන බවයි.
7. ඔක්සිජන් (O) සහ නයිට්රජන් (N): ඔක්සිජන් සහ නයිට්රජන් යනු ලෝහය උණු කළ විට උදුන වායුවෙන් ඇතුළු විය හැකි හානිකර මූලද්රව්ය වේ. ඔක්සිජන් වානේ උණුසුම් බිඳෙනසුලු බවට පත් කළ හැකි අතර එහි බලපෑම සල්ෆර් වලට වඩා දරුණු වේ. නයිට්රජන් මගින් වානේවල සීතල බිඳෙනසුලු බව පොස්පරස් වලට සමාන කළ හැකිය. නයිට්රජන් වල වයසට යාමේ බලපෑම වානේවල දෘඪතාව සහ ශක්තිය වැඩි කළ හැකි නමුත්, විශේෂයෙන් විරූපණ වයසට යාමේදී ductility සහ තද බව අඩු කරයි.
8. නයෝබියම් (Nb), වැනේඩියම් (V) සහ ටයිටේනියම් (Ti): නයෝබියම්, වැනේඩියම් සහ ටයිටේනියම් යන සියල්ලම ධාන්ය පිරිපහදු කිරීමේ මූලද්රව්ය වේ. මෙම මූලද්රව්ය සුදුසු පරිදි එකතු කිරීමෙන් වානේ ව්යුහය වැඩිදියුණු කළ හැකිය, ධාන්ය පිරිපහදු කළ හැකිය, සහ වානේවල ශක්තිය සහ තද බව සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි දියුණු කළ හැකිය.