दृढ ग्रॅफाइट लोखंडमधील ग्रॅफाइटचा आकार अळीसारखा असतो (Vericular – Wormlike) म्हणून त्याला व्हर्मीक्युलर लोखंड (Vermicular Iron) असे देखील म्हणतात. काळे बिडाची उष्णतावहन क्षमता, आघात शोषून घेण्याची क्षमता, मशिनिंग सुलभता ही उत्तम असते. हे गुणधर्म दृढ ग्रॅफाइट लोखंडमध्ये कायम राहतात. या खेरीज ताकद आणि लवचिकपणा इत्यादी गुणधर्म तन्य ओतीव लोखंडाशी साधर्म्य दाखविणारे असतात. त्यामुळे दृढ ग्रॅफाइट लोखंड हे काळे बीड आणि तन्य ओतीव लोखंड यांचा मिलाप आहे, शिवाय दृढ ग्रॅफाइट लोखंडमध्ये पकडविरोधी गुणधर्म (Anti Seizing property) असतो.

दृढ ग्रॅफाइट लोखंड हे पुढीलपैकी कोणतीही एक पध्दत वापरून मिळविता येते : १) मॅग्नेशियमचा वापर : दृढ ग्रॅफाइट लोखंडमध्ये अवशिष्ट मॅग्नेशियम ०.०३ – ०.०५ टक्के  या दरम्यान असते. तन्य ओतीव लोखंडप्रमाणेच मूळ धातू बनवून व  फेरोसिलिकॉन मॅग्नेशियम वापरून अवशिष्ट मॅग्नेशियम ०.०१० – ०.०२० टक्के या दरम्यान नियंत्रित केल्यास दृढ ग्रॅफाइट लोखंड तयार होते. अवशिष्ट मॅग्नेशियमच्या एका छोट्याशा मर्यादेत काम करावे लागत असल्याने ही पद्धत खूपच अवघड आहे. मॅग्नेशियम जास्त झाले तर दृढ ग्रॅफाइट लोखंड तयार होते. मॅग्नेशियम कमी पडले तर काळे  बीड तयार होते. ओतकामामध्ये मध्ये कमी-अधिक जाडीचे भाग असतात. त्यामुळे ही पद्धत आणखी अवघड ठरते. कारण दृढ ग्रॅफाइट लोखंड ही जाडीसाठी संवेदनशील (Section Sensitive) आहे. २) टिटॅनियमचा उपयोग : मूळ धातू दृढ ग्रॅफाइट लोखंडप्रमाणेच बनवून त्यात दृढ ग्रॅफाइट लोखंडइतकेच मॅग्नेशियम घालून; शिवाय टिटॅनियम घातले जाते, त्यासाठी फेरोटिटॅनियम किंवा टिटॅनियमयुक्त फेरोसिलिकॉन मॅग्नेशियम यांचा वापर केला जातो. टिटॅनियमचे प्रमाण ०.०८ – ०.१२ टक्के इतके ठेवले जाते. मॅग्नेशियम पद्धतीपेक्षा ही उत्पादनपद्धत अधिक लवचिक आहे, तसेच जाडीसाठी असणारी संवेदनशीलताही कमी आहे. उत्पादनपद्धतीचा खर्च, मशिनिंगची कमी सुलभता आणि संदूषण हे या पद्धतीचे तोटे आहेत. टिटॅनियम मिसळले गेल्यास काळे बिडात  D टाईप ग्रॅफाइट तयार होते आणि दृढ ग्रॅफाइट लोखंडमधील गोळ्यांचा आकार बिघडतो. ३) व्यावसाइक प्रोप्रायटरी मिश्रधातूचा वापर : अशा प्रकारच्या मिश्रधातूत मॅग्नेशियम व विरळ मृदा (Rare Earth) असतात. सर्वसाधारणपणे त्यातील रासायनिक घटक ५ – ६ टक्के मॅग्नेशियम व ५.५ – ६.५० टक्के रेअर अर्थ असे असतात. या मिश्रधातूंचा उतारा (Recovery) चांगला असतो. जाडीसाठी संवेदनशीलताही कमी असते. मिश्रधातू ०.३० – ०.४० टक्के या प्रमाणात वापरावा लागतो. यामुळे  टिटॅनियमच्या संदूषणाचा प्रश्न येत नाही, पातळ मैला (Dross) कमी प्रमाणात तयार होतो.  मशिनिंग सुलभता चांगली असते. उत्पादनाचा खर्च कमी असतो. उत्पादनपद्धत लवचिक आहे. मिश्रधातू घातल्यानंतरचे अंतःक्षेपण (Post Inoculation) यासाठी सौम्य प्रकारचे इनॉक्युलंट वापरावेत. त्याचे प्रमाण ०.१०-०.४० टक्के या दरम्यान असते. प्रमाण ठरविताना ओतकामाची जाडी, तापमान इत्यादींचा विचार करावा लागतो.

दृढ ग्रॅफाइट लोखंडमध्ये पकडविरोधी गुणधर्म असल्याने ब्रेक डिस्क, सिलिंडर, सिलिंडर लायनर इत्यादीसाठी वापरले जाते. एक्झॉस्ट मॅनिफोल्ड, सिलिंडर हेड, विविध प्रकारचे हायड्रॉलिक घटक यामध्येही दृढ ग्रॅफाइट लोखंडचा उपयोग होतो. पोलाद बनविताना वापरले जाणारे इनगॉट मोल्ड, स्लॅग पॉट यासाठीही दृढ ग्रॅफाइट लोखंड वापरण्याचे प्रयोग झाले आहेत.

संदर्भ :

  • American Foundry Society (AFS), Ductile Iron Handbook, USA, 1 January 1992.

समीक्षक : प्रवीण देशपांडे