পার্লাইট

পার্লাইট হ'ল একটি দ্বি-দশাযুক্ত, ্ল্যামেলার (বা স্তরযুক্ত) কাঠামো যা ফেরাইটের (৮৭.৫%) এবং সিমেন্টাইট (১২.৫ %) এর বিকল্প স্তরগুলির সমন্বয়ে গঠিত। ইস্পাতে এবং ঢালাই লোহায় কিছু পরিমাণে পার্লাইট পাওয়া যায়। লোহা-কার্বন সংকরের ধীর গতির শীতলীকরণের সময় ইউটেকটয়েড বিক্রিয়ার মাধ্যমে অস্টেনাইট থেকে পার্লাইট রূপান্তরিত হয়। অস্টেনাইট কে ৭২৩ ডিগ্রি সেলসিয়াস(১৩৩৩ ডিগ্রি ফারেনহাইট) (ইউটেকটয়েড তাপমাত্রা) এর নিচে শীতল করা হলে উপর্যুক্ত রূপান্তর বিক্রিয়াটি ঘটে। অনেক সাধারন গ্রেডের ইস্পাতেই পার্লাইট এর আণুবীক্ষনিক কাঠামো পর্যবেক্ষিত হয়।

অস্টেনাইটের ইউটেকটয়েড মিশ্রনে প্রায় ০.৮% কার্বন রয়েছে। এর তুলনায় কম কার্বন যুক্ত ইস্পাতে ( হাইপোইটেক্টয়েড ইস্পাত) তুলনামূলকভাবে খাঁটি ফেরাইট স্ফটিক থাকে যা ইউটেকটয়েড বিক্রিয়ায় অংশ নেয় না এবং পার্লাইটে রূপান্তরিত হতে পারে না। অনুরূপভাবে, বেশি কার্বন যুক্ত ইস্পাতে( হাইপারইউটেকটয়েড ইস্পাত ) অস্টেনাইট ইউটেকটয়েড পয়েন্টে পৌঁছানোর আগেই সিমেন্টাইট গঠন করবে। ইউটেকটয়েড বিন্দুর উপরে ফেরাইট এবং সিমেন্টাইট কি পরিমাণে গঠিত হবে তার অনুপাতটি লিভার নিয়ম ব্যবহার করে লোহা /লোহা — কার্বাইড ফেজ ডায়াগ্রাম থেকে গণনা করা যায়।

যেসব ইস্পাতে পার্লাইটিক (ইউটেকটয়েড মিশ্রণ) অথবা পার্লাইটের কাছাকাছি আণুবীক্ষণিক কাঠামো থাকে, সেসব ইস্পাতকে টেনে প্রসারিত করে সরু তারে পরিণত করা যায়। এইরূপ তারসমূহকে বান্ডিলে আবদ্ধ করে দড়ি বানিয়ে বাণিজ্যিকভাবে ব্যবহার করা হয় যেমনঃ পিয়ানোর তার, ঝুলন্ত সেতুর দড়ি, গাড়ির টায়ারের শক্তিবৃদ্ধির জন্য ইস্পাত কর্ড ইত্যাদি। অনেক বেশি বল প্রদান করে পার্লাইটিক তারগুলোকে টেনে প্রসারিত করতে গেলে (লগারিদমিক স্ট্রেইন ৩ এর উপরে গেলে) ইল্ড শক্তি কয়েক গিগাপ্যাসকেল পর্যন্ত হতে পারে। সেজন্যে পার্লাইটকে পৃথিবীর অন্যতম শক্তিশালী কাঠামোগত ভারী উপকরণ হিসাবে বিবেচনা করা হয়। কিছু হাইপারইউটেকটয়েড পার্লাইটিক ইস্পাতের তারসমূহকে শীতল অবস্থায় টেনে প্রসারিত করা হলে (লগারিদমিক স্ট্রেন ৫ এর উপরে) টেনসাইল শক্তি ৬ গিগাপ্যাসকেলের উপরেও যেতে পারে। অনেকগুলি প্রকৌশলী প্রয়োগে পার্লাইটকে কাজে লাগানো হলেও এর অত্যন্ত শক্তির মূল কারণটি এখনো ভালো করে বোঝা যায়নি। এটি সম্প্রতি প্রদর্শিত হয়েছে যে পার্লাইটিক ইস্পাত তারের শীতল প্রসারণ শুধুমাত্র ল্যামেলী কাঠামোকে পরিমার্জিত করে পার্লাইটের শক্তিই বর্ধন করেনা, একইসঙ্গে আংশিক পরিমাণে সিমেন্টাইটের রূপান্তর ঘটায় যা ফেরাইট দশার বর্ধিত কার্বনের পরিমাণ ও ফেরাইট ল্যামেলিতে ঘটা বিকৃতি প্ররোচিত ল্যাটিস ত্রুটির সাথে,^[১] এবং এমনকি স্ফটিকাকার সিমেন্টাইট থেকে অকেলাসিত সিমেন্টাইটের গাঠনিক রূপান্তরের সাথেও সম্পর্কিত। সিমেন্টাইটের বিকৃতি-প্ররোচিত রূপান্তর এবং আণুবীক্ষণিক গঠনের পরিবর্তনের সাথে অন্যান্য অনেক ব্যাপার ঘনিষ্ঠভাবে জড়িয়ে রয়েছে, যেমনঃ সিমেন্টাইট ও ফেরাইট উভয় দশাতেই কার্বন এবং সিলিকন ও ম্যাঙ্গানিজের মত অন্যান্য সংকর উপাদানের শক্তিশালী পুনর্বিন্যাস; কার্বনের ঘনত্বের পরিবর্তনের কারণে দশার ইন্টারফেসে বিকৃতির স্থান এর ভিন্নতা; এবং যান্ত্রিক উপায়ে সংকরণ।

পার্লাইট প্রথমবার আবিষ্কার করেছেন হেনরি ক্লিফটন সরবি এবং প্রাথমিকভাবে এর নামকরণ করা হয়েছিল সরবাইট। পরবর্তীতে মুক্তার (পার্ল) উপাদানের সাথে মিল থাকায়, বিশেষ করে এর গাঠনিক কাঠামোর জন্য যে দৃশ্যমান প্রভাব তৈরি হয় তা পার্লাইট নামটিকেই বেশি জনপ্রিয় করে তোলে।

অনুরূপ একটি দশা হল বেনাইট যেখানে ল্যামেলি গুলো দৃশ্যমান আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চেয়েও অনেক ছোট এবং যার কারণে এটি দেখতে মুক্তার মত চকচকে লাগেনা। এটি আরও দ্রুতগতির শীতলীকরণ দ্বারা প্রস্তুত করা হয়। বেনাইট দশাটি বিচ্ছিন্ন রূপান্তরের মাধ্যমে বৃদ্ধি পায় যেখানে পার্লাইট সমস্ত পরমাণুর ব্যাপন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে গঠিত হয়।

পার্লাইট থেকে অস্টেনাইটে রূপান্তরীকরণ প্রক্রিয়াটি নিম্ন ক্রান্তি তাপমাত্রা, ৭২৩ ডিগ্রি সেলসিয়াসে শুরু হয়ে থাকে। এই তাপমাত্রায় নিউক্লিয়েশন প্রক্রিয়ার জন্য পার্লাইট, অস্টেনাইটে পরিবর্তিত হয়।

অস্টেনাইট থেকে পার্লাইট রূপান্তর যে শুধুমাত্র ৭২৩ ডিগ্রি সেলসিয়াসের নিচেই শুরু হয় এই বিষয়টি ব্যখ্যা করা যায় মুক্ত শক্তির মাধ্যমে। ৭২৩ ডিগ্রি সেলসিয়াসের চেয়ে বেশি তাপমাত্রায় অস্টেনাইটের মুক্ত শক্তির পরিমাণ, পার্লাইট অপেক্ষা কম থাকে। ৭২৩ ডিগ্রি সেলসিয়াসে উভয়ের মুক্ত শক্তি সমান থাকে এবং উভয়েই সাম্যাবস্থায় থাকে যার কারণে অস্টেনাইটের রূপান্তর বিক্রিয়াটি ঘটতে পারেনা। ৭২৩ ডিগ্রি সেলসিয়াসের চেয়ে কম তাপমাত্রায় পার্লাইটের মুক্ত শক্তির পরিমাণ, অস্টেনাইট অপেক্ষা কম হয় যার কারণে এই তাপমাত্রায় পার্লাইট বেশি সুস্থিত থাকে।^[২]

ইউটেকটয়েড ইস্পাত তাত্ত্বিকভাবে সম্পূর্ণরূপে পার্লাইটে রূপান্তরিত হতে পারে; হাইপোউটেকটয়েড ইস্পাতও সম্পূর্ণভাবে পার্লাইটে রূপান্তরিত হতে পারে যদি স্বাভাবিক ইউটেকটয়েড তাপমাত্রার চেয়ে কম তাপমাত্রায় রূপান্তর বিক্রিয়া ঘটানো হয়। ^[৩][৪] পার্লাইট কঠিন এবং শক্তিশালী হতে পারে তবে এটি বিশেষ অনমনীয় নয় । ফেরাইট এবং সিমেন্টাইটের শক্তিশালী ল্যামেলার অন্তর্জালের কারণে এটি ক্ষয়-প্রতিরোধী হতে পারে। পার্লাইটের প্রয়োগের উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে ধারালো সরঞ্জাম, উচ্চ শক্তির তার, ছুরি, বাটালি এবং পেরেক।