नवनीत [Print] [Email] कुतूहल - लोह, लोखंड, पोलाद यातील फरक

नवनीत

कुतूहल - लोह, लोखंड, पोलाद यातील फरक

मुंबई

Published: Wednesday, September 24, 2014

4

नेहमीच्या वापरातील वस्तू उदा. खुर्ची, कपाट, हत्यारे, यंत्राचे भाग हे लोखंडाचे किंवा पोलादाचे असतात, हे आपल्याला माहीत आहे. पण या लोखंड, पोलाद आणि कधीतरी वापरला जाणार लोह यामध्ये काय फरक आहे? लोह हे नाव १००% शुद्ध मूलद्रव्याला दिले तर लोखंड आणि पोलाद ही त्याची दोन महत्त्वाची संमिश्रे आहेत. लोह हा धातू आणि कार्बन हा अधातू यांच्या मिश्रणातून लोखंड आणि पोलाद तयार करतात. कार्बनव्यतिरिक्त या संमिश्रांमध्ये सिलिकॉन आणि मँगनीज असते.
साधारण २% पेक्षा जास्त कार्बन असलेल्या संमिश्रांना लोखंड असे म्हटले जाते. या संमिश्रापासून बनविल्या जाणाऱ्या वस्तू मुख्यत: ओतकामाने बनवत असल्याने यांना ओतीव लोखंड असेही म्हणतात. लोखंडामध्ये मिसळलेले कार्बन हे आयर्न कार्बाइडच्या स्वरूपात असतेच, पण त्याचबरोबर शोषण क्षमतेपेक्षा जास्तीचे कार्बन हे मुक्त स्वरूपात असते. लोखंडाचा सूक्ष्मदर्शकाखाली अभ्यास केल्यास त्यात मुक्त कार्बनच्या रेषा दिसतात. धातूमध्ये या मुक्त अधातूचे अस्तित्व बारीक चिरांसारखे काम करते. यामुळे लोखंडाची ताण सहन करण्याची क्षमता खूप कमी होते. परंतु या मुक्त कार्बनमुळे दाब आणि कंपने सहन करण्याची क्षमता मात्र वाढते. तयार करण्याच्या पद्धती आणि कार्बनचे प्रमाण यावरून व्हाइट आयर्न (कार्बन २ ते ४.५५%), ग्रे आयर्न (ग्रॅफाइट २.५ ते ४%) आणि नॉडय़ुलर आयर्न अशी वेगवेगळी संमिश्रे होतात.
पोलादामध्ये कार्बनचे प्रमाण २%पेक्षा कमी असते. सिलिकॉन आणि मँगनीजचे प्रमाणही लोखंडापेक्षा कमी असते, तर फॉस्फरसचे प्रमाण अत्यल्प असते. पोलादामधील कार्बन हा लोखंडाप्रमाणे मुक्त नसून आयर्न कार्बाइड या संयुगाच्या स्वरूपात असतो. त्यामुळे पोलादाची ताण सहन करण्याची क्षमता लोखंडापेक्षा खूपच जास्त आहे. पोलादाचा कठीणपणा त्यातील कार्बनच्या प्रमाणावर अवलंबून असतो. पोलादाच्या उपयुक्ततेचे क्षेत्र वाढविण्याकरिता कार्बनचे प्रमाण कमी असलेल्या पोलादात टंगस्टन, मँगनीज, निकेल व क्रोमियम यांसारख्या धातूंचे मिश्रण करण्यात येते. उदा. टंगस्टन हा धातू मुळात उच्च तापमानात टिकतो आणि त्यामुळे पोलादाची कठीणता वाढते, म्हणून हत्यारी पोलाद व उच्च तापमानास टिकणारे पोलाद यांमध्ये टंगस्टन वापरतात.
शुभदा वक्टे (मुंबई) मराठी विज्ञान परिषद, वि. ना. पुरव मार्ग,  चुनाभट्टी,  मुंबई २२  office@mavipamumbai.org