स्टील में मुख्य घटक लोहा होता है, जबकि कार्बन, मैंगनीज, एल्यूमिनियम और अन्य घटकों के प्रतिशत जोड़े जाते हैं ताकि सामग्री को उच्चतम विशेषताओं, गुणों और प्रदर्शन के साथ उपयोग के लिए सर्वोत्तम बनाया जा सके। कार्बन स्टील को वजन के हिसाब से 0.05 - 3.8 प्रतिशत कार्बन सामग्री वाले स्टील के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। जितना अधिक कार्बन प्रतिशत इस्पात में होता है, वह उत्तेजक और मजबूत होता है; हालांकि, उच्च कार्बन सामग्री इसकी नरमी और वेल्डेबिलिटी (हीट ट्रीटमेंट के बावजूद) को खो देती है, साथ ही इसका पिघलने का बिंदु भी कम कर देती है।

कार्बन स्टील को तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है:

इसका कार्बन सामग्री 0.05% से 0.25% के बीच है। इसे इसकी कम ताकत, कम कठोरता और नरमी के कारण माइल्ड स्टील भी कहा जाता है। यह बाजार में स्टील का सबसे सामान्य रूप है, और इसकी सामग्री विशेषताएँ कई अनुप्रयोगों के लिए स्वीकार्य हैं।

लो कार्बन स्टील में छोटे तापावधि का गुण होता है, मुलायमता, स्टैम्पिंग प्रतिरोध और नम्रता। यह आसानी से विभिन्न प्रक्रिया जैसे कि फोर्जिंग वेल्डिंग और कटिंग के लिए स्वीकार करता है। इसे आमतौर पर स्टील बार, स्टैम्पिंग पार्ट्स, चेन, रिवेट, बोल्ट, तार आदि के निर्माण में उपयोग किया जाता है।

मध्यम कार्बन स्टील एक प्रकार का कार्बन स्टील है जिसमें 0.25% से 0.6% कार्बन सामग्री होती है। यह तापीयता, मजबूती, ताकत और अच्छी मशीनिंग क्षमता के साथ तलवार तापाने के बाद और कटाई प्रदर्शन के बाद एक निश्चित मात्रा में प्लास्टिसिटी होती है, लेकिन वेल्डिंग प्रदर्शन खराब होता है। कम कार्बन स्टील से अधिक ताकत और कठोरता, कम कार्बन स्टील से कम प्लास्टिसिटी और मजबूती होती है।

मध्यम कार्बन स्टील का उपयोग कुछ मैकेनिकल पार्ट्स बनाने के लिए किया जाता है; जैसे कि एयर कंप्रेसर, पंप के पिस्टन, स्टीम टरबाइन के इम्पेलर, हैवी मशीनरी के शाफ्ट, वर्म गियर, गियर और वियर-रेसिस्टेंट सतह वाले पार्ट्स जैसे: क्रैंकशाफ्ट, मशीन टूल स्पिंडल, रोलर, फिटर टूल्स आदि।

यह एक प्रकार का कार्बन स्टील है जिसका कार्बन सामग्री 0.6% और 1.7% के बीच कहीं होता है। लंबे समय तक तापित होने वाले उच्च कार्बन स्टील को कठोर और तापित किया जा सकता है और इसमें कठोरता, ताकत और पहनावे की अच्छी गुणवत्ता होती है। उच्च कार्बन स्टील आमतौर पर सामान्य बेयरिंग, कटिंग टूल, रेल, स्टील फ्रेम मोड, स्टील दरवाजे और बहुत कुछ के निर्माण के लिए प्रयोग होते हैं।

एक अतिरिक्त श्रेणी है जिसे अल्ट्रा हाई कार्बन स्टील कहा जाता है, जिसमें कार्बन सामग्री 2% तक पहुंचती है। इस प्रकार की स्टील को मजबूतता हासिल करने के लिए तापित किया जा सकता है। यह विशेष रूप से चाकू, पंच और एक्सल्स जैसे गैर-औद्योगिक उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है।

इसके अनेक उद्योगों में इसके लंबे इतिहास के कारण, इंजीनियर इस प्रकार के स्टील के व्यवहार को वास्तविक पर्यावरण में दिए गए शर्तों के तहत पूर्वानुमान कर सकते हैं। इस विश्वसनीयता और इसकी विभिन्न परिस्थितियों में उपयोगिता के कारण, यह सामग्री सभी उद्योगों और इंजीनियरों के बीच लोकप्रिय बनी हुई है।

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