यस पाठको अन्त्यमा, तपाईंले सक्षम हुनुपर्दछ:
प्राकृतिक रूपमा धातुहरू निकाल्ने प्रक्रियालाई धातु विज्ञान भनिन्छ। माटो, बालुवा, चुनढुङ्गा र चट्टानमा मिसाएर पाइने धातुका यौगिकहरूलाई खनिज भनिन्छ। व्यापारिक उद्देश्यका लागि खनिजहरूबाट धातुहरू निकासी सस्तो छ र न्यूनतम प्रयास चाहिन्छ। यी खनिजहरूलाई अयस्क भनिन्छ। अशुद्धता हटाउने उद्देश्यले भट्टीमा चार्जमा पदार्थ थपिन्छ। यो पदार्थलाई फ्लक्स भनिन्छ। धातु विज्ञानले धातुहरूको शुद्धिकरणको प्रक्रिया र साथै मिश्र धातुहरूको गठन समावेश गर्दछ।
धातु विज्ञानले धातु तत्वहरू, अन्तर-धातु यौगिकहरू, साथै तिनीहरूको मिश्रित मिश्र धातुहरूको रासायनिक र भौतिक व्यवहारको पनि अध्ययन गर्दछ। धातुकर्म धातुको काम भन्दा फरक छ। धातुको काम धातु विज्ञानमा निर्भर छ। धातु विज्ञानको अभ्यास गर्ने व्यक्तिलाई धातु विज्ञानी भनिन्छ।
धातु विज्ञानलाई भौतिक धातु विज्ञान र रासायनिक धातु विज्ञानमा व्यापक रूपमा समूहबद्ध गर्न सकिन्छ। भौतिक धातु विज्ञान भौतिक गुणहरू, भौतिक प्रदर्शन, र धातुहरूको यांत्रिक गुणहरूसँग सम्बन्धित छ। रासायनिक धातु विज्ञानले धातुहरूको अक्सीकरण र कमी, र तिनीहरूको रासायनिक प्रदर्शनमा केन्द्रित छ।
ऐतिहासिक रूपमा, धातु विज्ञानले मुख्यतया धातु उत्पादनमा ध्यान केन्द्रित गरेको छ। धातुको उत्पादन धातु निकाल्न अयस्क प्रशोधन संग सुरु हुन्छ। यसमा मिश्र धातुहरू उत्पादन गर्न धातुहरूको मिश्रण समावेश छ। धातु मिश्रहरू मुख्यतया दुई वा बढी धातु तत्वहरूको मिश्रणबाट बनेका हुन्छन्। धातुहरूको उत्पादनको अध्ययनलाई लौह धातु विज्ञान र अलौह धातु विज्ञानमा वर्गीकृत गरिएको छ।
लौह धातु विज्ञानले फलाममा आधारित मिश्र र प्रक्रियाहरू समावेश गर्दछ। अलौह धातु विज्ञानले मिश्र धातु र प्रक्रियाहरू समावेश गर्दछ जुन फलाम बाहेक अन्य धातुहरूमा आधारित हुन्छ।
परम्परागत मेटलर्जिकल प्रक्रियाहरूमा धातु उत्पादन, विफलता विश्लेषण, तातो उपचार, र सोल्डरिङ, ब्रेजिङ, र वेल्डिङ जस्ता धातुहरू जोड्ने समावेश छन्। धातु विज्ञानको क्षेत्रमा उदीयमान क्षेत्रहरूमा नानो टेक्नोलोजी, बायोमेडिकल सामग्री, इलेक्ट्रोनिक सामग्रीहरू जस्तै अर्धचालकहरू, साथै सतह इन्जिनियरिङ समावेश छन्।
तिनीहरूको अयस्कबाट धातुहरू निकाल्ने र प्रयोगको लागि तिनीहरूलाई परिष्कृत गर्ने प्रक्रिया धातु विज्ञान हो। धातुजन्य प्रक्रिया वा धातु निकासीमा निम्न विभिन्न चरणहरू छन्।
कुचल र पीस्दै । यो धातु विज्ञान मा पहिलो प्रक्रिया हो। यसमा बार मिल वा क्रसरमा अयस्कलाई राम्ररी पाउडरमा कुचल्नु समावेश छ। यो प्रक्रिया pulverization भनिन्छ।
अयस्कको एकाग्रता । यो अयस्कबाट अशुद्धता हटाउने प्रक्रिया हो। यसलाई अयस्क ड्रेसिङ पनि भनिन्छ। तल अयस्कको एकाग्रताका विभिन्न विधिहरू छन्।
तल तामा को निकासी को प्रक्रिया को एक दृष्टान्त छ।
धातुहरूको निकासी । निकासी धातु विज्ञानले अयस्कहरूबाट बहुमूल्य धातुहरू हटाउने र त्यसपछि तिनीहरूलाई शुद्ध रूपमा परिष्कृत गर्ने समावेश गर्दछ। तपाईले धातु सल्फाइड वा मेटल अक्साइडलाई शुद्ध धातुमा रूपान्तरण गर्नको लागि, तपाईले अयस्कलाई रासायनिक, भौतिक वा इलेक्ट्रोलाइटिक रूपमा कम गर्नुपर्छ।
अशुद्ध धातुहरूको शुद्धीकरण र शुद्धीकरण । एल्युमिनियम, तामा र फलाम जस्ता धातुहरू प्रकृतिमा संयुक्त राज्यहरूमा हुन्छन्। तिनीहरू कार्बोनेट, सल्फाइड वा अक्साइडको रूपमा हुन सक्छन्। तिनीहरूको अयस्कबाट निकालिएका धातुहरू सधैं तिनीहरूको शुद्ध रूपमा हुँदैनन्। तिनीहरूमा अशुद्धताहरू छन् जुन हटाउनु पर्छ। यस प्रक्रियाको उद्देश्य भनेको उत्पादन गरिएको धातु यसको शुद्ध रूपमा छ भनी सुनिश्चित गर्नु हो। निकालिएका धातुहरू शुद्ध गर्ने प्रक्रियालाई रिफाइनिङ भनिन्छ। धातुहरू परिष्कृत गर्ने विभिन्न तरिकाहरू छन्। प्रयोग गरिएको विधि हालको अशुद्धतामा निर्भर गर्दछ र धातुमा परिष्कृत भई तिनीहरूको गुणहरूमा भिन्नता हुन्छ।
धातु विज्ञानसँग सम्बन्धित अन्य क्षेत्रहरू समावेश छन्:
ईन्जिनियरिङ्मा प्रयोग हुने सामान्य धातुहरूमा फलाम, तामा, म्याग्नेसियम, जस्ता, निकल, टाइटेनियम, सिलिकन र एल्युमिनियम समावेश छन्। यी धातुहरू मुख्यतया सिलिकन बाहेक मिश्र धातुको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। फलाम-कार्बन मिश्र धातु प्रणाली आज धेरै सामान्य छ। यसमा कास्ट आइरन र स्टील समावेश छ। सादा कार्बन स्टील्समा कार्बन मात्र मिश्रित तत्वको रूपमा हुन्छ। तिनीहरू उच्च-शक्ति, कम-लागत अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गरिन्छ जहाँ न त जंग वा वजन एक प्रमुख चिन्ता हो।
स्टेनलेस स्टील जस्तै निकल मिश्र धातु, गैल्भेनाइज्ड स्टील, टाइटेनियम मिश्र, वा कहिले काँही तामा मिश्रहरू लागू गरिन्छ जहाँ जंग प्रतिरोध आवश्यक हुन्छ।
म्याग्नेसियम मिश्र र एल्युमिनियम मिश्र मुख्य रूपमा प्रयोग गरिन्छ जहाँ बलियो र हल्का भागहरू आवश्यक पर्दछ जस्तै एयरोस्पेस र अटोमोटिभ इन्जिनियरिङमा।
मोनेल जस्ता तामा-निकेल मिश्रहरू अत्यधिक संक्षारक वातावरणमा साथै गैर-चुम्बकीय अनुप्रयोगहरूको लागि लागू गरिन्छ।
निकेलमा आधारित सुपर मिश्र धातुहरू जस्तै इनकोनेलहरू उच्च-तापमानका अनुप्रयोगहरू जस्तै टर्बोचार्जरहरू, दबाबका भाँडाहरू, ताप एक्सचेन्जरहरू र ग्यास टर्बाइनहरूमा लागू गरिन्छ।
धातुहरू प्रक्रियाहरू मार्फत आकार हुन्छन् जस्तै:
चिसो कार्य प्रक्रियाहरूले उत्पादनको आकारलाई फेब्रिकेशन, रोलिङ, वा अन्य प्रक्रियाहरूद्वारा परिवर्तन गर्नलाई जनाउँछ, उत्पादन अझै चिसो छ। यसले यसको बल बढाउन मद्दत गर्छ, एक प्रक्रियालाई वर्क हार्डनिङ भनिन्छ।
लचकता, बल, कठोरता, जंग प्रतिरोध, र कठोरता को गुणहरू परिवर्तन गर्न धातुहरू तातो उपचार गर्न सकिन्छ। गर्मी उपचार को सबै भन्दा साधारण प्रक्रियाहरु टेम्परिंग, शमन, र annealing समावेश छ।
हामीले त्यो सिकेका छौं;
