Iron Carbon Diagram MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Iron Carbon Diagram - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

व्याख्या:

फेराइट क्रिस्टल संरचना:

• फेराइट, जिसे अल्फा-आयरन (α-Fe) के रूप में भी जाना जाता है, आयरन का एक बॉडी-सेंटर्ड क्यूबिक (BCC) रूप है। यह आयरन के अपरूपों में से एक है और कमरे के तापमान पर स्थिर होता है। फेराइट स्टील और कच्चा लोहा का एक सामान्य घटक है, जो शक्ति और तन्यता जैसे महत्वपूर्ण यांत्रिक गुण प्रदान करता है।

फेराइट में BCC क्रिस्टल संरचना होती है।

• फेराइट में वास्तव में एक बॉडी-सेंटर्ड क्यूबिक (BCC) क्रिस्टल संरचना होती है। इस संरचना की विशेषता घन के प्रत्येक कोने पर एक आयरन परमाणु और घन के केंद्र में एक आयरन परमाणु होना है। फेराइट की BCC संरचना 912°C तक के तापमान पर स्थिर होती है। इस तापमान से ऊपर, आयरन अपने फेस-सेंटर्ड क्यूबिक (FCC) रूप में बदल जाता है, जिसे ऑस्टेनाइट (γ-Fe) के रूप में जाना जाता है।

व्याख्या:

हाइपो-यूटेक्टॉइड स्टील्स:

• हाइपो-यूटेक्टॉइड स्टील्स वे स्टील्स होते हैं जिनमें कार्बन की मात्रा 0.8% कार्बन की यूटेक्टॉइड संरचना से कम होती है। जब इन स्टील्स को A1 तापमान (1330°F या 723°C) से नीचे धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है, तो उनके सूक्ष्म संरचना में महत्वपूर्ण परिवर्तन होते हैं जो उनके यांत्रिक गुणों और प्रदर्शन को निर्धारित करते हैं।

सूक्ष्म संरचना संरचना:

• A1 तापमान से नीचे, हाइपो-यूटेक्टॉइड स्टील्स में फेराइट और पर्लाइट का मिश्रण होता है। फेराइट लोहे का अपेक्षाकृत नरम और तन्य चरण है जिसमें बॉडी-सेंटर्ड क्यूबिक (BCC) संरचना होती है, और पर्लाइट फेराइट और सीमेंटाइट (Fe₃C) का एक लैमेलर मिश्रण है जो शक्ति और तन्यता का संतुलन प्रदान करता है।

गठन प्रक्रिया: जब हाइपो-यूटेक्टॉइड स्टील को ऑस्टेनाइटिक क्षेत्र से धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है:

• A1 से ऊपर के तापमान पर, स्टील ऑस्टेनाइट के रूप में मौजूद होता है, जो एक फेस-सेंटर्ड क्यूबिक (FCC) संरचना है जो अधिक मात्रा में कार्बन को घोल सकती है।
• जैसे ही तापमान A1 से नीचे जाता है, ऑस्टेनाइट फेराइट और पर्लाइट में बदलना शुरू हो जाता है। यह परिवर्तन ऑस्टेनाइट में कार्बन की घुलनशीलता में कमी से प्रेरित होता है क्योंकि तापमान कम होता है।
• फेराइट, बहुत कम कार्बन सामग्री के साथ लगभग शुद्ध लोहा होने के कारण, ऑस्टेनाइट की अनाज सीमाओं के साथ पहले बनता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि फेराइट कम कार्बन सांद्रता पर स्थिर होता है।
• एक बार फेराइट बनने के बाद, शेष ऑस्टेनाइट कार्बन में समृद्ध हो जाता है और अंततः पर्लाइट में बदल जाता है। पर्लाइट फेराइट और सीमेंटाइट की वैकल्पिक परतों का एक यूटेक्टॉइड मिश्रण है, जो 0.8% कार्बन की यूटेक्टॉइड संरचना पर बनता है।

फेराइट और पर्लाइट की विशेषताएँ:

• फेराइट: फेराइट नरम और तन्य होता है, जिसमें अपेक्षाकृत कम तन्य शक्ति और कठोरता होती है। इसमें BCC क्रिस्टल संरचना होती है और यह हाइपो-यूटेक्टॉइड स्टील्स में प्रोयूटेक्टॉइड फेराइट के रूप में मौजूद हो सकता है।
• पर्लाइट: सीमेंटाइट की उपस्थिति के कारण पर्लाइट फेराइट की तुलना में कठोर और मजबूत होता है, जो एक कठोर और भंगुर यौगिक है। पर्लाइट की लैमेलर संरचना शक्ति और तन्यता का एक अच्छा संतुलन प्रदान करती है।

फेराइट और पर्लाइट मिश्रण के लाभ:

• फेराइट की उपस्थिति स्टील को तन्यता और क्रूरता प्रदान करती है।
• पर्लाइट स्टील की समग्र शक्ति और कठोरता में योगदान देता है।
• फेराइट और पर्लाइट का संयोजन एक सूक्ष्म संरचना का परिणाम देता है जो यांत्रिक गुणों का एक अच्छा संतुलन प्रदान करता है, जिससे हाइपो-यूटेक्टॉइड स्टील्स विभिन्न इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं।

अनुप्रयोग: फेराइट और पर्लाइट सूक्ष्म संरचना वाले हाइपो-यूटेक्टॉइड स्टील्स का उपयोग आमतौर पर निर्माण, ऑटोमोटिव और विनिर्माण उद्योगों में उनके अनुकूल यांत्रिक गुणों के कारण किया जाता है। उनका उपयोग संरचनात्मक घटकों, पाइपलाइनों और अन्य अनुप्रयोगों में किया जाता है जहाँ शक्ति, तन्यता और क्रूरता के संयोजन की आवश्यकता होती है।

व्याख्या:

आयरन-कार्बन साम्यावस्था आरेख के तीन महत्वपूर्ण परिवर्तन

यूटेक्टॉइड अभिक्रिया

• 723°C तापमान और 0.8% कार्बन संरचना पर
• ऑस्टेनाइट (γ) (S) ⇄ फेराइट (α आयरन) (S) + कार्बाइड (Fe3C) (S)
• एक ठोस दो ठोसों में परिवर्तित होता है।

यूटेक्टिक अभिक्रिया

• 1130°C तापमान और 4.3% कार्बन संरचना पर।
• द्रव आयरन (L) ⇄ ऑस्टेनाइट (S) + सीमेंटाइट (S)
• एक द्रव दो ठोसों में परिवर्तित होता है।

पेराइटेक्टिक अभिक्रिया

• 1498°C तापमान और 0.09% कार्बन संरचना पर
• δ-आयरन (S) + द्रव आयरन (L) ⇄ ऑस्टेनाइट (S)
• एक द्रव और एक ठोस दूसरे ठोस में परिवर्तित होते हैं।

अवधारणा:

यूटेक्टॉइड अभिक्रिया

• 727° C तापमान और 0.8% कार्बन संरचना पर
• ऑस्टेनाइट (γ) (S) ⇄ फेराइट (α-आयरन) (S) + कार्बाइड (Fe3C) (S)
• एक ठोस दो ठोसों में परिवर्तित होता है।

यूटेक्टिक अभिक्रिया

• 1147° C तापमान और 4.3% कार्बन संरचना पर।
• द्रव आयरन (L) ⇄ ऑस्टेनाइट (S) + सीमेंटाइट (S)
• एक द्रव दो ठोसों में परिवर्तित होता है।

पेराइटेक्टिक अभिक्रिया

• 1498°C तापमान और 0.09% कार्बन संरचना पर
• δ -आयरन (S) + द्रव आयरन (L) ⇄ ऑस्टेनाइट (S)
• एक द्रव और एक ठोस दूसरे ठोस में परिवर्तित होते हैं।

​

संकल्पना:

लौह-कार्बन साम्यावस्था आरेख के तीन महत्वपूर्ण रूपांतरण

गलनक्रांतिकाभ प्रतिक्रिया

• 723° C तापमान और कार्बन संरचना 0.8% पर
• ऑस्टेनाइट (γ ) (S) ⇄ फेराइट (α- आयरन) (S) + कार्बाइड (Fe3C) (S)
• एक ठोस दो ठोस में परिवर्तित हो गया।

गलनक्रांतिक प्रतिक्रिया

• 1130° C तापमान और कार्बन संरचना 4.3% पर।
• तरल लोहा (L) ⇄ ऑस्टेनाइट (S) + सीमेंटाइट (S)
• एक तरल दो ठोस पदार्थों में परिवर्तित होता है।

परिक्रांतिक प्रतिक्रिया

• 1498°C तापमान 1498 और कार्बन संरचना 0.09% पर
• δ –iron (S) + तरल लोहा (L) ⇄ ऑस्टेनाइट (S)
• एक तरल और एक ठोस दूसरे ठोस में परिवर्तित होता है।

स्पष्टीकरण:

ऑस्टेनाइट को गामा लोहे के एक अंतरालीय ठोस विलयन के रूप में परिभाषित किया जाता है जो FCC संरचना वाले लोहे का शुद्ध रूप होता है जिसमें औसत परमाणुओं की संख्या 4 के बराबर होती है और यह प्रकृति में गैर-चुंबकीय होता है।

लोहे के तीन अलग-अलग रूप फेराइट (α), 910°C तक संतुलित, ऑस्टेनाइट (γ), 910° ‐ 1394°C तक संतुलित और डेल्टा फेराइट (δ), 1394° – 1539°C तक संतुलित होते हैं।

संकल्पना:

लौह-कार्बन समतुल्यता आरेख के तीन महत्वपूर्ण रूपांतरण निम्न हैं

अवगलन क्रान्तिक प्रतिक्रिया

• 727° C तापमान पर और कार्बन संघटन 0.8%
• ऑस्टेनाइट (γ) (S) ⇄ फेराइट (α-लौह) (S) + कार्बाइड (Fe3C) (S)
• एक ठोस को दो द्रव्य में परिवर्तित किया जाता है। 

गलनक्रांतिक प्रतिक्रिया

• 1147° C तापमान पर और कार्बन संघटन 4.3%
• द्रव्य लोहा (L) ⇄ ऑस्टेनाइट (S) + सीमेन्टाईट (S)
• एक द्रव्य को दो ठोस में परिवर्तित किया जाता है। 

परिक्रांतिक प्रतिक्रिया 

• 1498°C तापमान पर और कार्बन संघटन 0.09%
• δ –लोहा (S) +द्रव्य लोहा (L) ⇄  ऑस्टेनाइट (S) 
• एक द्रव्य और एक ठोस को दूसरे ठोस में परिवर्तित किया जाता है। 

​

→ ठोस का अंश \(({m_s}) = \frac{{{C_0} - {C_\ell }}}{{{C_S} - {C_\ell }}} = \frac{{40 - 20}}{{70 - 20}} = 0.4\)

जहाँ; m_s = ठोस का द्रव्यमान अंश

C_O = समग्र रचना

C_ℓ = तरल की रचना

C_S = ठोस की रचना

⋆ याद रखने योग्य बिंदु:

\({m_S} = \frac{{{C_0} - {C_\ell }}}{{{C_S} - {C_\ell }}}\;\& \;{m_\ell } = \frac{{{C_S} - {C_0}}}{{{C_S} - {C_\ell }}}\)

स्पष्टीकरण:

• स्टील और कच्चा लोहा लोहा-कार्बन द्विआधारी प्रणाली द्वारा दर्शाए गए हैं।
• व्यावसायिक रूप से शुद्ध लोहे में 0.008% C होता है, और कच्चा लोहे में 6.67% C होता है, हालांकि अधिकांश कच्चा लोहे में 4.5% C से कम होता है।
• लौह-कार्बन-कार्बाइड फेज आरेख चित्र में दिखाया गया है। यद्यपि इस आरेख को 100% C (शुद्ध ग्रेफाइट) के दाईं ओर बढ़ाया जा सकता है ; लेकिन इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण सीमा 6.67% C तक है , क्योंकि Fe₃C एक स्थिर फेज है।
• शुद्ध लोहा 1539°C के तापमान पर पिघलता है , जैसा कि आकृति में बाईं सीमा पर दिखाया गया है।
• जैसे ही लोहा ठंडा होता है, यह पहले डेल्टा फेराइट , फिर ऑस्टेनाइट और अंत में अल्फा फेराइट बनाता है ।

लौह-कार्बन मिश्र धातुओं के साथ होनेवाले निम्नलिखित फेज परिवर्तन में शामिल हैं:

L - लोहे में कार्बन का तरल समाधान;

δ-फेराइट:

• लोहे में कार्बन का एक ठोस विलयन।
• δ- फेराइट में कार्बन की अधिकतम सांद्रता 2719 ºF (1493ºC)- परिक्रांतिक परिवर्तन का तापमान पर 0.09% होती है।
• δ-फेराइट की क्रिस्टल संरचना BCC (घनीय निकाय-केन्द्रित) है।

ऑस्टेनाइट:

• γ-लोहे में कार्बन का एक अंतरालीय ठोस विलयन ।
• ऑस्टेनाइट में FCC (घनीय फलक-केन्द्रित) क्रिस्टल संरचना है, जो कार्बन की उच्च घुलनशीलता की अनुमति देती है - 2097 ºF (1147 ºC) पर 2.06% तक।
• ऑस्टेनाइट 1333 ºF (723ºC) से नीचे मौजूद नहीं है और इस तापमान पर अधिकतम कार्बन सांद्रता 0.83% है।

α-फेराइट:

• α- लोहे में कार्बन का एक ठोस विलयन।
• α-फेराइट में BCC क्रिस्टल संरचना और कार्बन की कम घुलनशीलता है - 1333 ºF (723ºC) पर 0.025% तक।
• α-फेराइट कमरे के तापमान पर मौजूद है।

सीमेंटाइट:

• आयरन कार्बाइड अंतराधातुक यौगिक है, जिसमें निश्चित रचना Fe₃C है।
• सीमेंटाइट एक कठोर और भंगुर पदार्थ है, जो स्टील्स और कच्चा लोहा के गुणों को प्रभावित करता है।

लौह-कार्बन मिश्रधातु के साथ निम्नलिखित फेज परिवर्तन होते हैं:

• 0.51% कार्बन युक्त मिश्रधातु, δ-फेराइट के क्रिस्टल के निर्माण के साथ दृढ़ीभवन शुरू करते हैं ।
• δ -फेराइट में कार्बन सामग्री दृढ़ीभवन मार्ग में 0.09% तक जम जाती है, और 2719 ºF (1493ºC) पर शेष तरल चरण और δ-फेराइट परिक्रांतिक परिवर्तन करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप ऑस्टेनाइट का निर्माण होता है।
• कार्बन, जिसमें 0.51% से अधिक कार्बन होता है , लेकिन 2.06% से कम होता है , दृढ़ीभवन की शुरुआत में प्राथमिक ऑस्टेनाइट क्रिस्टल बनाते हैं, और जब तापमान वक्र ACM तक पहुँचता है तब प्राथमिक सीमेंटाइट बनने लगता है।
• आयरन-कार्बन मिश्रधातु, 2.06% कार्बन से युक्त होते हैं, जिन्हें स्टील्स कहा जाता है।
• कार्बन से 2.06 से 6.67% युक्त मिश्र धातु, 2097 ºF (1147 ºC) पर गलनक्रांतिक परिवर्तन का अनुभव करते हैं । कार्बन की गलनक्रांतिक सांद्रता 4.3% है।
• व्यवहार में, केवल अल्पगलनक्रांतिक मिश्र धातुओं का उपयोग किया जाता है। इन मिश्रधातुओं (कार्बन सामग्री 2.06% से 4.3%) को कच्चा लोहा कहा जाता है।
• जब इस श्रेणी से एक मिश्र धातु का तापमान2097 ºF (1147 ºC) तक पहुंच जाता है , तो इसमें प्राथमिक ऑस्टेनाइट क्रिस्टल और कुछ मात्रा में तरल चरण होते हैं ।
• बाद वाला गलनक्रांतिक और सीमेंटाइट के एक महीन मिश्रण के लिए एक गलनक्रांतिक तंत्र द्वारा विघटित होता है, जिसे लीडेबुराईट कहा जाता है ।
• सभी लौह-कार्बन मिश्र (स्टील्स और कच्चा लोहा) 1333 ºF (723ºC) पर गलनक्रांतिकसम परिवर्तन का अनुभव करते हैं । कार्बन की गलनक्रांतिक सांद्रता 0.83% है।
• जब एक मिश्र धातु का तापमान 1333 ºF (733ºC) तक पहुंच जाता है, तो ऑस्टेनाइट पर्लाइट में बदल जाता है (महीन फेराइट-सीमेंटाइट संरचना, धीमी गति से शीतलन की स्थिति में ऑस्टेनाइट के अपघटन के परिणामस्वरूप)।

क्रांतिक तापमान:

• ऊपरी क्रांतिक तापमान (बिंदु) A₃ वह तापमान है, जिसके नीचे अल्पगलनक्रांतिकसम मिश्र धातुओं में ऑस्टेनाइट से अस्वीकृति के परिणामस्वरूप फेराइट बनना शुरू होता है ।
• ऊपरी क्रांतिक तापमान (बिंदु) ACM वह तापमान है, जिसके नीचे अल्पगलनक्रांतिकसम मिश्र धातुओं में ऑस्टेनाइट से अस्वीकृति के परिणामस्वरूप सीमेंटाइट बनना शुरू होता है।
• कम क्रांतिक तापमान (बिंदु) A₁, ऑस्टेनाइट-टू-पर्लाइट गलनक्रांतिकसम परिवर्तन का तापमान है। इस तापमान के नीचे ऑस्टेनाइट मौजूद नहीं है।
• चुंबकीय परिवर्तन तापमान A₂ वह तापमान है जिसके नीचे α-फेराइट लौह-चुंबकीय होता है।

कमरे के तापमान पर लोहे कार्बन मिश्रधातु की फेज रचनाएँ:

• अल्पगलनक्रांतिकसम स्टील्स (0 से 0.83% तक कार्बन सामग्री) में प्राथमिक (प्रो गलनक्रांतिकसम ) फेराइट (वक्र A₃ के अनुसार) और पर्लाइट शामिल हैं।
• गलनक्रांतिकसम स्टील ( कार्बन सामग्री 0.83%) पूरी तरह से पर्लाइट के होते हैं।
• अतिगलनक्रांतिकसम स्टील्स (0.83 से 2.06% तक कार्बन सामग्री) में प्राथमिक (प्रो गलनक्रांतिकसम) सीमेंटाइट (वक्र ACM के अनुसार) और पर्लाइट शामिल हैं ।
• कच्चा लोहा (कार्बन सामग्री 2.06% से 4.3% तक) में वक्र ACM के अनुसार ऑस्टेनाइट, पर्लाइट और परिवर्तित लीडेबुराईट से उत्सर्जित प्रो गलनक्रांतिकसम सीमेन्टाईट C2 होता है(लीडेबुराईट जिसमें ऑस्टेनाइट पर्लटाइट में बदल जाता है)।

वर्णन:

बेनाइट:

• फेराइट और कार्बाइड (Fe3C) की बहुत सूक्ष्म माइक्रोसंरचना। 
• गुण फेराइट की तरह होते हैं लेकिन अलग संरचना वाले होते हैं। 
• कुछ कठोरता स्तर पर कणों की तुलना में मजबूत और अधिक नम्य होते हैं। 

मार्टेन्जाइट:

• इस्पात का सबसे कठोर, भंगुर और न्यूनतम नम्य घटक। 
• सुई की तरह संरचना होती है। 
• α - लौह के रूप में गैर-कार्बाइड का ठोस विलयन। 
• इसमें अंत:केंद्रित चतुष्कोण संरचना होती है। 

फेराइट:

• फेराइट के दो रूप अर्थात् α - फेराइट और δ - फेराइट होते हैं। 
• α - फेराइट अंत:केंद्रित घनीय लौह का ठोस विलयन होता है। 
• इसमें 727 °C के तापमान पर 0.022% C की अधिकतम ठोस विलेयता होती है। 
• δ - फेराइट वह दूसरा रूप है जो केवल बहुत उच्च तापमान पर संतुलित होता है और इंजीनियरिंग में इसका कोई वास्तविक महत्व नहीं होता है। 
• फेराइट सापेक्षिक रूप से नरम और नम्य होता है। 

सीमेन्टाईट:

• सीमेन्टाईट में 6.67% कार्बन सीमेंट होती है जो 100% लौह कार्बाइड (Fe3C) होता है। 
• इसे कार्बाइड भी कहा जाता है। 
• यह बहुत कठोर और भंगुर अंतराधातुक यौगिक होता है और इसका इस्पात के गुणों पर विशिष्ट प्रभाव होता है। 

व्याख्या:

लौह-कार्बन साम्यावस्था आरेख के तीन महत्वपूर्ण रूपांतरण

गलनक्रांतिकाभ प्रतिक्रिया

• 723° C तापमान और कार्बन संरचना 0.8% पर
• ऑस्टेनाइट (γ ) (S) ⇄ फेराइट (α- आयरन) (S) + कार्बाइड (Fe3C) (S)
• एक ठोस दो ठोस में परिवर्तित हो गया।

गलनक्रांतिक प्रतिक्रिया

• 1130° C तापमान और कार्बन संरचना 4.3% पर।
• तरल लोहा (L) ⇄ ऑस्टेनाइट (S) + सीमेंटाइट (S)
• एक तरल दो ठोस पदार्थों में परिवर्तित होता है।

परिक्रांतिक प्रतिक्रिया

• 1498°C तापमान 1498 और कार्बन संरचना 0.09% पर
• δ –लोहा (S) + तरल लोहा (L) ⇄ ऑस्टेनाइट (S)
• एक तरल और एक ठोस दूसरे ठोस में परिवर्तित होता है।

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स्पष्टीकरण:

• 1539°C पर लोहा तरल से ठोस तक ठंडा होता है, यह BCC संरचना में होता है और यह δ-फेराइट चरण में होता है।
• 1400°C से 910°C तक के तापमान सीमा में ठंडा होने के बाद इसमें FCC संरचना होती है जिसे γ-ऑस्टेनाइट के रूप में भी जाना जाता है।
• 910°C के नीचे फिर से ठंडा होने के बाद, α- फेराइट चरण शुरू हो जाएगा।
• आरेख में 768°C तापमान रेखा को क्यूरी बिंदु तापमान रेखा के रूप में जाना जाता है, क्योंकि यह धातु के संपत्ति को चुंबकीय और गैर-चुंबकीय के रूप में अलग करती है।
• 768°C से ऊपर, धातु गैर चुंबकीय है और 768°C से नीचे धातु चुंबकीय है।

व्याख्या:

​साधारण कार्बन इस्पात

साधारण कार्बन इस्पात सिलिका, सल्फर, फॉस्फोरस और मैंगनीज के छोटे प्रतिशत के साथ 1.5% की अधिकतम कार्बन सामग्री वाले इस्पात का एक प्रकार है। कार्बन इस्पात से संरचनात्मक बीम, कार के हिस्से, रसोई के उपकरण, और कैन जैसी व्यापक सीमा में उत्पादों का निर्माण किया जाता है।

कार्बन इस्पात का वर्गीकरण:

निम्न कार्बन इस्पात (नर्म इस्पात):

• निम्न कार्बन वाला इस्पात लोहे और कार्बन की एक मिश्रधातु है।
• निष्क्रिय नर्म इस्पात के लिए कार्बन सामग्री 0.05 से 0.15 % और नर्म इस्पात के लिए 0.15 से 0.3 % तक भिन्न होती है।
• निष्क्रिय नर्म इस्पात बहुत अधिक नमनीय होता है और इसका प्रयोग शीट, पट्टी, तार, छड़ इत्यादि जैसे विभिन्न घटकों के निर्माण के लिए किया जाता है।
• नर्म इस्पात नर्म और नमनीय होता है। इसका प्रयोग कोण, चैनल, बीम, छड़, पिन, इत्यादि जैसे विभिन्न संरचनात्मक अनुभागों को बनाने के लिए किया जाता है।

मध्यम कार्बन इस्पात:

• मध्यम कार्बन इस्पात के लिए, कार्बन प्रतिशत 0.3 से 0.8% तक भिन्न होता है।
• इन इस्पातों में बेहतर सामर्थ्य होता है और इन्हें नर्म इस्पात कि तरह आकार देना बहुत आसान नहीं है। कठोरता थोड़ी अधिक होती है और नमनीयता अपर्याप्त होती है।
• स्प्रिंग, ऑटोमोबाइल के हिस्से, शाफ़्ट, फोर्जन के लिए डाई इत्यादि जैसे मशीन भाग जिन्हें सामर्थ्य की आवश्यकता होती है, मध्यम कार्बन इस्पात से बने होते हैं।

उच्च कार्बन इस्पात:

• कार्बन प्रतिशत 0.8 से 1.5 तक भिन्न होता है।
• कार्बन का उच्च प्रतिशत धातु को कठोरता और सामर्थ्य प्रदान करता है।
• यह मुख्य रूप से छेनी, हथौड़ा, डाई, छेदक, ब्रोच, रीमर, ड्रिल, टैप इत्यादि जैसे उपकरण बनाने के लिए प्रयोग किया जाता है और स्प्रिंग, मेन्ड्रेल और ऐसे ही समान भाग जिन्हें उच्च सामर्थ्य और कठोरता की आवश्यकता होती है, को बनाने के लिए किया जाता है।

कार्बन इस्पात की सीमाएँ

• कम कठोरणीयता
• कम संक्षारण और ऑक्सीजन प्रतिरोध
• टेम्परिंग पर कठोरता की बड़ी हानि

संकल्पना:

सामान्यीकरण:

• यह एक तापानुशीतन उपचार है जिसमें स्टील्स को वायु शीतलन के बाद ऑस्टिनिटिक सीमा में (अन्य तापानुशीतन प्रक्रियाओं की तुलना में उच्च शीतलन दर पर) तप्त किया जाता है।
• तापन ऊपरी क्रांतिक तापमान से कम से कम 55°C के ऊपर पर प्रदर्शन किया जाता है यानी निम्न गलनक्रांतिकाभ रचनाओं के लिए A3 से ऊपर और उच्च गलनक्रांतिकाभ रचनाओं के लिए Acm से ऊपर।
• इसके परिणामस्वरूप महीन पर्लीटिक स्टील्स होते हैं जो अन्य तापानुशीतन प्रक्रियाओं द्वारा प्राप्त मोटे पर्लीटिक स्टील्स की तुलना में कठिन हैं (क्योंकि भट्ठी शीतलन के कारण शीतलन दर कम है)।
• यह निम्नलिखित उद्देश्यों में से किसी एक को भी प्राप्त करने के लिए किया जाता है:
  • रोलिंग और फोर्जिंग जैसे पिछले कार्य संचालन में प्राप्त मोटे ग्रेन वाले सूक्ष्म संरचना को खत्म करना।
  • कास्ट द्रुमाकृतिक संरचना को संशोधित करने और सुधारने के लिए और सूक्ष्म संरचना को एकरूप करके अलगाव को कम करें।
• मुख्य उद्देश्य
  • धातु में ग्रेन के आकार को परिष्कृत करें , ताकत और कठोरता में सुधार करें, लचीलापन कम करें
  • अतप्त कार्य प्रतिबल दूर करें।
  • तप्त कार्य करने के कारण अव्यवस्थाओं को दूर करें।