---
title: "इस्पात के अनीलन एवं सामान्यीकरण उपचार | Steel Equivalents"
description: "तापमान, शीतलन दर, इस्पात ग्रेड और मानक के आधार पर इस्पात की एनीलिंग तथा नॉर्मलाइजिंग प्रक्रियाओं की तुलना करें।"
canonical: https://steelequivalents.com/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0
language: hi
robots: index, follow
og_type: article
type: wiki-article
language_alternates:
  en: https://steelequivalents.com/wiki/heat-treatment/steel-annealing-and-normalizing-treatments.md
  cs: https://steelequivalents.com/cs/wiki/tepelné-zpracování/žíhání-a-normalizační-úpravy-oceli.md
  de: https://steelequivalents.com/de/wiki/wärmebehandlung/glüh-und-normalisierungsbehandlungen-von-stahl.md
  es: https://steelequivalents.com/es/wiki/tratamiento-térmico/tratamientos-de-recocido-y-normalizado-del-acero.md
  fr: https://steelequivalents.com/fr/wiki/traitement-thermique/traitements-de-recuit-et-de-normalisation-de-l-acier.md
  hu: https://steelequivalents.com/hu/wiki/hőkezelés/az-acél-lágyító-és-normalizáló-hőkezelései.md
  it: https://steelequivalents.com/it/wiki/trattamento-termico/trattamenti-di-ricottura-e-normalizzazione-dell-acciaio.md
  nl: https://steelequivalents.com/nl/wiki/warmtebehandeling/gloeien-en-normaliseren-van-staal.md
  pl: https://steelequivalents.com/pl/wiki/obróbka-cieplna/zabiegi-wyżarzania-i-normalizowania-stali.md
  pt: https://steelequivalents.com/pt/wiki/tratamento-térmico/tratamentos-de-recozimento-e-normalização-do-aço.md
  ru: https://steelequivalents.com/ru/вики/термическая-обработка/отжиг-и-нормализация-стали.md
  tr: https://steelequivalents.com/tr/wiki/ısıl-işlem/çeliğin-tavlanması-ve-normalizasyon-işlemleri.md
  zh: https://steelequivalents.com/zh/维基/热处理/钢材退火与正火处理.md
  ja: https://steelequivalents.com/ja/ウィキ/熱処理/鋼の焼鈍および焼ならし処理.md
  ar: https://steelequivalents.com/ar/ويكي/المعالجة-الحرارية/معالجات-تلدين-وتطبيع-الفولاذ.md
  ko: https://steelequivalents.com/ko/위키/열처리/강철의-풀림-및-불림-처리.md
  pt-br: https://steelequivalents.com/pt-br/wiki/tratamento-térmico/tratamentos-de-recozimento-e-normalização-do-aço.md
  hi: https://steelequivalents.com/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0.md
content_hash: sha256:8709f4082e19730deac5778091e06ca782f181d182768aacaf8acaff26001067
generated: 2026-09-26
---

> **Machine-readable Markdown rendering.** This is a Markdown representation of a web page,
> served for AI agents and crawlers as a token-efficient alternative to the full HTML.
> Full interactive HTML version: https://steelequivalents.com/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0
> Canonical URL: https://steelequivalents.com/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0
> Available languages: en, cs, de, es, fr, hu, it, nl, pl, pt, ru, tr, zh, ja, ar, ko, pt-br, hi
> Change detection: `content_hash` is the SHA-256 of this document's Markdown body — everything
> below this block, whitespace-trimmed, excluding the front-matter. Compare it to detect a real
> content change; `generated` moves on every render and is not a change signal.

![इस्पात के अनीलन एवं सामान्यीकरण उपचार](/images/uploads/4c88f479-1bae-4fc4-94cb-7bbdffa761e0/wiki-hero-a-thick-alloy-steel-forging-being-removed-from-a-heat-treatment-furnace-for-norm-1920x823.jpg)

ऊष्मा उपचार

# इस्पात के अनीलन एवं सामान्यीकरण उपचार

तापमान, शीतलन दर, इस्पात ग्रेड और मानक के आधार पर इस्पात की एनीलिंग तथा नॉर्मलाइजिंग प्रक्रियाओं की तुलना करें।

![स्टील उद्योग संवाददाता Anders Bergström का चित्र](/images/uploads/a7d8e5bc-7cdf-409b-913b-211e63e8c441/anders-bergstr-m-1920x1920.jpg)

 **[Anders Bergström](/hi/समाचार/लेखक/anders-bergstrom "Anders Bergström")** ऊष्मा उपचार 60+ मिनट का पठन अद्यतन 16 अग॰ 2026 साक्ष्य-समीक्षित

  इस पृष्ठ परइस पृष्ठ पर

- [1. दायरा, पारिभाषिक शब्दावली और उपचार तथा आपूर्ति-अवस्था के बीच अंतर](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#1-द-यर-प-र-भ-ष-क-शब-द-वल-और-उपच-र-तथ-आप-र-त-अवस-थ-क-ब-च-अ-तर "1. दायरा, पारिभाषिक शब्दावली और उपचार तथा आपूर्ति-अवस्था के बीच अंतर")
- [2. लौह–कार्बन आधार: महत्वपूर्ण तापमान, ऑस्टेनाइट और रूपांतरण](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#2-ल-ह-क-र-बन-आध-र-महत-वप-र-ण-त-पम-न-ऑस-ट-न-इट-और-र-प-तरण "2. लौह–कार्बन आधार: महत्वपूर्ण तापमान, ऑस्टेनाइट और रूपांतरण")
- [3. व्यवहार में इस्पात की एनीलिंग का अर्थ](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#3-व-यवह-र-म-इस-प-त-क-एन-ल-ग-क-अर-थ "3. व्यवहार में इस्पात की एनीलिंग का अर्थ")
- [4. व्यवहार में इस्पात के नॉर्मलाइज़िंग का अर्थ](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#4-व-यवह-र-म-इस-प-त-क-न-र-मल-इज-ग-क-अर-थ "4. व्यवहार में इस्पात के नॉर्मलाइज़िंग का अर्थ")
- [5. एनीलिंग बनाम नॉर्मलाइजिंग: तापीय इतिहास पर आधारित तुलना](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#5-एन-ल-ग-बन-म-न-र-मल-इज-ग-त-प-य-इत-ह-स-पर-आध-र-त-त-लन "5. एनीलिंग बनाम नॉर्मलाइजिंग: तापीय इतिहास पर आधारित तुलना")
- [6. ग्रेड-विशिष्ट व्यवहार: कार्बन स्टील, निम्न-मिश्रधातु स्टील और 4140](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#6-ग-र-ड-व-श-ष-ट-व-यवह-र-क-र-बन-स-ट-ल-न-म-न-म-श-रध-त-स-ट-ल-और-4140 "6. ग्रेड-विशिष्ट व्यवहार: कार्बन स्टील, निम्न-मिश्रधातु स्टील और 4140")
- [7. भट्ठी संचालन और प्रक्रिया चर](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#7-भट-ठ-स-च-लन-और-प-रक-र-य-चर "7. भट्ठी संचालन और प्रक्रिया चर")
- [8. सूक्ष्मसंरचनात्मक परिणाम और उनके सत्यापन की विधियाँ](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#8-स-क-ष-मस-रचन-त-मक-पर-ण-म-और-उनक-सत-य-पन-क-व-ध-य "8. सूक्ष्मसंरचनात्मक परिणाम और उनके सत्यापन की विधियाँ")
- [9. बाद की प्रक्रियाओं की तैयारी के रूप में एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#9-ब-द-क-प-रक-र-य-ओ-क-त-य-र-क-र-प-म-एन-ल-ग-और-न-र-मल-इज-ग "9. बाद की प्रक्रियाओं की तैयारी के रूप में एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग")
- [10. सुरक्षा-महत्त्वपूर्ण और विनियमित अनुप्रयोग](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#10-स-रक-ष-महत-त-वप-र-ण-और-व-न-यम-त-अन-प-रय-ग "10. सुरक्षा-महत्त्वपूर्ण और विनियमित अनुप्रयोग")
- [11. विनिर्देशों और उत्पादन-फर्श निर्देशों में सामान्य त्रुटियाँ](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#11-व-न-र-द-श-और-उत-प-दन-फर-श-न-र-द-श-म-स-म-न-य-त-र-ट-य "11. विनिर्देशों और उत्पादन-फर्श निर्देशों में सामान्य त्रुटियाँ")
- [12. मानकों, तकनीकी डेटाशीट और ऊष्मा-उपचार प्रक्रियाओं को कैसे पढ़ें](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#12-म-नक-तकन-क-ड-ट-श-ट-और-ऊष-म-उपच-र-प-रक-र-य-ओ-क-क-स-पढ "12. मानकों, तकनीकी डेटाशीट और ऊष्मा-उपचार प्रक्रियाओं को कैसे पढ़ें")
- [13. इंजीनियरिंग चयन रूपरेखा: एनीलिंग, नॉर्मलाइजिंग या किसी अन्य उपचार का चयन](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#13-इ-ज-न-यर-ग-चयन-र-पर-ख-एन-ल-ग-न-र-मल-इज-ग-य-क-स-अन-य-उपच-र-क-चयन "13. इंजीनियरिंग चयन रूपरेखा: एनीलिंग, नॉर्मलाइजिंग या किसी अन्य उपचार का चयन")
- [14. संदर्भ सारणियाँ, शब्दावली और व्याख्या के उदाहरण](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#14-स-दर-भ-स-रण-य-शब-द-वल-और-व-य-ख-य-क-उद-हरण "14. संदर्भ सारणियाँ, शब्दावली और व्याख्या के उदाहरण")

## 1. दायरा, पारिभाषिक शब्दावली और उपचार तथा आपूर्ति-अवस्था के बीच अंतर

यह लेख स्टीलों की एनीलिंग और नॉर्मलाइजिंग से संबंधित है, न कि लौह मिश्रधातुओं पर लागू किए जाने वाले प्रत्येक तापीय चक्र से। क्वेंचिंग, टेम्परिंग, तनाव-निवारण, स्फेरॉइडाइजिंग, ऑस्टेम्परिंग, मार्टेम्परिंग, केस हार्डनिंग और सतह हार्डनिंग अलग-अलग उपचार हैं, भले ही वे एक ही उत्पादन प्रक्रिया में दिखाई दें। यह अंतर महत्वपूर्ण है, क्योंकि “एनील्ड” और “नॉर्मलाइज्ड” स्टील को नरम बनाने के परस्पर विनिमेय तरीकों की पहचान नहीं करते। वे अलग-अलग तापीय इतिहास, रूपांतरण-पथ, सूक्ष्मसंरचनाओं और, अनेक विनिर्देशों में, अलग-अलग आपूर्ति-अवस्थाओं का वर्णन करते हैं।

#### ऊष्मा-उपचार के तीन चरण

1. **तापन** इस्पात को चयनित तापमान तक गर्म करें।
2. **धारण** तापीय समतुल्यकरण और आवश्यक धातुकर्मीय परिवर्तनों के लिए पर्याप्त समय तक तापमान बनाए रखें।
3. **शीतलन** निर्धारित दर, माध्यम या भट्ठी की स्थिति के अनुसार ठंडा करें।

ऊष्मा उपचार एक क्रमिक प्रक्रिया है। इसमें स्टील को चुने हुए तापमान तक गर्म करना, आवश्यक तापीय और धातुकर्मीय परिवर्तनों के लिए उसे पर्याप्त समय तक उस तापमान पर बनाए रखना, और निर्धारित परिस्थितियों में ठंडा करना शामिल है। उपचार को भट्ठी के तापमान, तापमान पर बनाए रखने की अवधि, शीतलन दर, शीतलन माध्यम, वातावरण, अनुभाग के आकार और स्टील की पूर्ववर्ती अवस्था के आधार पर निर्दिष्ट किया जा सकता है। आपूर्ति-अवस्था उस क्रम के बाद उत्पाद को जिस अवस्था में आपूर्ति किया जाता है, उसे दर्ज करती है। इसलिए “नॉर्मलाइज्ड”, “एनील्ड” और “नॉर्मलाइज्ड-एंड-टेम्पर्ड” किसी प्लेट, बार, फोर्जिंग या अन्य उत्पाद की अवस्था का वर्णन कर सकते हैं, न कि उपचार को पुनः उत्पादित करने के लिए पूर्ण निर्देश का।

#### विनिर्देशन पहले

ग्रेड, उत्पाद-रूप, अनुप्रस्थ काट का आकार और लागू विनिर्देशन पहचाने बिना कोई सार्वभौमिक एनीलिंग या नॉर्मलाइज़िंग तापमान लागू नहीं किया जाना चाहिए।

एक ही शब्द अलग-अलग ग्रेडों में अलग व्यावहारिक परिणाम दे सकता है। कार्बन की मात्रा, मिश्रधातु तत्वों का समावेश, अनुभाग की मोटाई, ऑस्टेनाइट कण-आकार, भट्ठी का नियंत्रण और शीतलन दर—ये सभी अंतिम फेराइट, पर्लाइट, बेनाइट या मार्टेंसाइट को प्रभावित करते हैं। ग्रेड और लागू विनिर्देश की पहचान किए बिना कोई सार्वभौमिक एनीलिंग या नॉर्मलाइजिंग तापमान नहीं बताया जाना चाहिए।

### ASTM A941-16 सामान्य स्टील पारिभाषिक शब्दावली को कैसे नियंत्रित करता है

ASTM A941-16, *Standard Terminology Relating to Steel, Stainless Steel, Related Alloys, and Ferroalloys*, स्टील से संबंधित दस्तावेजों के लिए एक सामान्य शब्दावली प्रदान करता है। यह पारिभाषिक संदर्भ है, कोई सार्वभौमिक ऊष्मा-उपचार प्रक्रिया नहीं। इसकी भूमिका वहां सामान्य अर्थ स्थापित करना है, जहां किसी उत्पाद मानक, परीक्षण विधि या अन्य नियंत्रक दस्तावेज़ ने अधिक विशिष्ट परिभाषा प्रदान नहीं की हो।

ASTM के किसी विशिष्ट मानक में दी गई परिभाषा, ASTM A941-16 में दी गई समान सामान्य परिभाषा का स्थान लेती है। Strong evidence

यह योग्यता निर्णायक है। ASTM A941-16 में कहा गया है कि किसी विशिष्ट ASTM मानक में दी गई परिभाषा, पारिभाषिक मानक में दी गई समान सामान्य परिभाषा का स्थान लेती है। इसलिए पाठक को A941-16 से किसी परिभाषा को लेकर उसे प्रत्येक प्लेट, बार, फोर्जिंग, दाब-पात्र घटक या रेल विनिर्देश पर यांत्रिक रूप से लागू नहीं करना चाहिए। जब संबंधित उत्पाद मानक किसी शब्द को अलग तरीके से परिभाषित करता है, तापमान-सीमा जोड़ता है, शीतलन-विधि निर्धारित करता है, या अवस्था को किसी विशेष ग्रेड और उत्पाद-रूप तक सीमित करता है, तब वही उत्पाद मानक प्रभावी होता है।

नॉर्मलाइज़िंग और एनीलिंग के बीच सामान्य धातुकर्मीय अंतर।
| विशेषता | नॉर्मलाइज़िंग | एनीलिंग |
|---|---|---|
| प्रारंभिक रूपांतरण | ऑस्टेनाइटीकरण | एनीलिंग के प्रकार पर निर्भर; पूर्ण एनीलिंग में सामान्यतः ऑस्टेनाइटीकरण होता है |
| शीतलन विधि | वायु या स्वतंत्र रूप से परिसंचारी गैस | नियंत्रित धीमा शीतलन, प्रायः भट्ठी में |
| सामान्य संरचना | अधिक सूक्ष्म फेराइट–पर्लाइट या ग्रेड पर निर्भर अन्य उत्पाद | उपयुक्त ग्रेडों में अपेक्षाकृत मोटा फेराइट–पर्लाइट |
| सामान्य परिणाम | पूर्ण एनीलिंग की तुलना में अधिक सामर्थ्य और कठोरता | कम कठोरता तथा बेहतर मशीनिंग-क्षमता या तन्यता |

\[1\] \[1\] **Normalizing vocabulary entry**. Karlsruhe Institute of Technology. Karlsruhe Institute of Technology vocabulary resource, 2024. Source identified in the article; no DOI or URL supplied.

![इस्पात के अनीलन एवं सामान्यीकरण उपचार](/images/uploads/ef6cb47c-6e54-4acc-bbb4-0d52213d732a/wiki-inline-a-side-by-side-thermal-history-schematic-comparing-full-annealing-normalizing-an-1920x1094.jpg)[](/images/uploads/ef6cb47c-6e54-4acc-bbb4-0d52213d732a/wiki-inline-a-side-by-side-thermal-history-schematic-comparing-full-annealing-normalizing-an-1920x1094.avif "छवि बड़ी करें — इस्पात के अनीलन एवं सामान्यीकरण उपचार")The cooling path distinguishes furnace-cooled annealing from air-cooled normalizing.

सामान्य धातुकर्मीय अंतर फिर भी स्पष्ट है। नॉर्मलाइजिंग सामान्यतः एक ऑस्टेनिटाइजिंग उपचार है, जिसके बाद हवा या किसी अन्य स्वतंत्र रूप से परिसंचरित गैस में शीतलन किया जाता है। Karlsruhe Institute of Technology की शब्दावली इसे ऑस्टेनिटाइजेशन के बाद खुले वातावरण में शीतलन के रूप में परिभाषित करती है, जिसका उद्देश्य अधिक समान कण-आकार और संघटन उत्पन्न करना है। Bodycote के 2024 के विवरण में लगभग 800–920 °C की संकेतात्मक सीमा दी गई है: स्टील को नए ऑस्टेनिटिक कणों के निर्माण के लिए पर्याप्त रूप से गर्म किया जाता है और फिर हवा या गैस में स्वतंत्र रूप से ठंडा किया जाता है। यह सीमा वर्णनात्मक है, सभी स्टीलों के लिए विनिर्देश नहीं।

एनीलिंग एक व्यापक शब्द है। दस्तावेज़ के अनुसार इसका अर्थ पूर्ण एनील, प्रक्रिया एनील, स्फेरॉइडाइजिंग एनील, तनाव-निवारण एनील या कोई अन्य नियंत्रित तापन और शीतलन प्रक्रिया हो सकता है। National Bureau of Standards के 1935 के Circular 409 में प्रक्रिया एनीलिंग और नॉर्मलाइजिंग के बीच अंतर बताया गया था: प्रक्रिया एनीलिंग को निम्न क्रांतिक-तापमान सीमा से नीचे या उसके निकट किया जाता है, जबकि नॉर्मलाइजिंग को क्रांतिक सीमा से लगभग 100 °F ऊपर गर्म करने और फिर स्थिर हवा में ठंडा करने के रूप में वर्णित किया गया था। ये ऐतिहासिक विवरण अंतर को स्पष्ट करते हैं, लेकिन आधुनिक आवश्यकताएं अब भी ग्रेड-विशिष्ट रहती हैं।

### नॉर्मलाइज्ड, एनील्ड और नॉर्मलाइज्ड-एंड-टेम्पर्ड सामग्री-अवस्था का वर्णन क्यों करते हैं

“एनील्ड” ऐसे स्टील की पहचान करता है जिस पर एनीलिंग उपचार किया गया हो या जिसकी आपूर्ति लागू विनिर्देश के अनुसार एनील्ड अवस्था में की गई हो। सामान्य पूर्ण-एनीलिंग प्रक्रिया में स्टील को ऑस्टेनिटिक सीमा में गर्म किया जाता है, रूपांतरण और तापमान-साम्यीकरण के लिए कुछ समय तक बनाए रखा जाता है, और धीरे-धीरे—अक्सर भट्ठी के साथ—ठंडा किया जाता है, ताकि कठोरता कम हो और उपयुक्त कार्बन तथा निम्न-मिश्रधातु ग्रेडों में अपेक्षाकृत मोटी फेराइट-पर्लाइट संरचना विकसित हो। प्रक्रिया एनीलिंग अलग है: ठंडे-कार्य से प्रभावित निम्न-कार्बन स्टील में संरचना को पूर्ण रूप से रूपांतरित किए बिना नमनीयता बहाल करने के लिए इसे सामान्यतः निम्न क्रांतिक तापमान से नीचे या उसके निकट किया जाता है।

“नॉर्मलाइज्ड” सामान्यतः ऐसे स्टील की पहचान करता है जिसे ऑस्टेनिटाइज करके हवा में ठंडा किया गया हो। पूर्ण एनीलिंग के बाद भट्ठी-शीतलन की तुलना में वायु-शीतलन सामान्यतः अधिक महीन रूपांतरण-संरचना और अधिक मजबूती उत्पन्न करता है, हालांकि परिणाम कठोरीकरण-क्षमता और अनुभाग के आकार पर निर्भर करता है। नॉर्मलाइजिंग मोटे कणों को परिष्कृत कर सकता है, फोर्जिंग या रोलिंग के बाद संरचनात्मक अनियमितता कम कर सकता है और मशीनिंग या आगे के ऊष्मा उपचार से पहले एक दोहराने योग्य प्रारंभिक अवस्था स्थापित कर सकता है। यह केवल तेज़ एनीलिंग नहीं है। \[2\] \[2\] **4140 Heat Treatment Laboratory Reference**. Massachusetts Institute of Technology. MIT laboratory reference, 2007. Source identified in the article; no DOI or URL supplied.

Massachusetts Institute of Technology का 4140 प्रयोगशाला संदर्भ यह दर्शाता है कि ग्रेड की पहचान क्यों आवश्यक है। 4140 के नॉर्मलाइजिंग के लिए 2007 के संदर्भ में लगभग 850–875 °C की ऑस्टेनिटाइजिंग सीमा दी गई है, जिसके बाद तापमान-साम्यीकरण के लिए पर्याप्त समय तक बनाए रखा जाता है और कमरे के तापमान तक हवा में ठंडा किया जाता है। लागू आंकड़ों की जांच किए बिना इस सीमा को साधारण कार्बन ग्रेड या मोटे अनुभाग पर लागू नहीं किया जा सकता। मिश्रधातु तत्व रूपांतरण-व्यवहार को बदलते हैं; आयाम केंद्र पर अनुभव की जाने वाली शीतलन दर को बदलते हैं।

“नॉर्मलाइज्ड-एंड-टेम्पर्ड” दो क्रमिक उपचारों को दर्ज करता है। पहले स्टील को नॉर्मलाइज किया जाता है। इसके बाद उसे संबंधित रूपांतरण सीमा से नीचे फिर से गर्म किया जाता है और शीतलन के दौरान बने उत्पादों को टेम्पर करने के लिए कुछ समय तक उस तापमान पर रखा जाता है। टेम्परिंग कठोर रूपांतरण-उत्पादों से जुड़ी भंगुरता को कम करती है और मजबूती, दृढ़ता तथा नमनीयता को समायोजित करती है। हाइफ़नयुक्त अवस्था नॉर्मलाइजिंग का दूसरा नाम नहीं है और न ही यह एनील्ड सामग्री के समतुल्य है। यह उपयोगकर्ता को बताती है कि आपूर्ति किए गए स्टील का एक विशिष्ट संयुक्त तापीय इतिहास है।

ISO 683-1:2016 गैर-मिश्रधातु ऊष्मा-उपचार योग्य इस्पातों के लिए नॉर्मलाइज़्ड और नॉर्मलाइज़्ड-एंड-टेम्पर्ड अवस्थाओं को निर्दिष्ट आपूर्ति-अवस्थाओं के रूप में मानता है। Strong evidence

ISO 683-1:2016 इस शब्दावली के संविदात्मक महत्व को दर्शाता है। यह मानक गैर-मिश्रधातु ऊष्मा-उपचार योग्य स्टीलों के लिए तकनीकी आपूर्ति आवश्यकताएं निर्धारित करता है, जिनकी आपूर्ति नॉर्मलाइज्ड और नॉर्मलाइज्ड-एंड-टेम्पर्ड अवस्थाओं सहित विभिन्न अवस्थाओं में की जाती है। इस संदर्भ में अवस्था उत्पाद की आवश्यकता का हिस्सा है: यह निर्दिष्ट यांत्रिक गुणों, निरीक्षण, चिह्नांकन और स्वीकृति को प्रभावित कर सकती है। इसलिए मिल प्रमाणपत्र में “नॉर्मलाइज्ड” लिखा होना केवल यह वर्णन नहीं करता कि भट्ठी में क्या हुआ; यह दर्ज करता है कि मानक के अनुसार उत्पाद की आपूर्ति किस प्रकार की गई।

### जब कोई उत्पाद, ग्रेड या नियामक मानक सामान्य परिभाषा का स्थान लेता है

भट्ठी की प्रक्रिया निर्धारित करने से पहले नियंत्रक दस्तावेज़ को पढ़ना आवश्यक है। कोई उत्पाद मानक ऑस्टेनिटाइजिंग तापमान, न्यूनतम होल्डिंग समय, वायु-शीतलन, अधिकतम कठोरता, तनन गुण, आघात परीक्षण या उपचारों के अनुमत संयोजन को निर्दिष्ट कर सकता है। वह “एनील्ड” शब्द का उपयोग उन निर्धारित प्रक्रियाओं की एक सीमा के लिए भी कर सकता है, जो पाठ्यपुस्तक में वर्णित पूर्ण एनील के समान न हों। जब समान रासायनिक संघटन वाली सामग्री प्लेट, बार, फोर्जिंग या दाब-धारण करने वाले घटक के रूप में आपूर्ति की जाती है, तब केवल ग्रेड का नाम पर्याप्त नहीं होता।

#### विनियमित टेम्परिंग आवश्यकता

आवृत टैंक अनुप्रयोगों के लिए निर्दिष्ट क्रम में एनीलिंग या नॉर्मलाइज़िंग के बाद टेम्परिंग शामिल है, और टेम्परिंग तापमान 1000 °F से कम नहीं होना चाहिए।

नियामक आवश्यकताएं इससे भी अधिक कठोर हो सकती हैं। 49 CFR § 179.500-6 के अंतर्गत, कुछ स्टील टैंकों के ऊष्मा उपचार में एनीलिंग या नॉर्मलाइजिंग के बाद टेम्परिंग शामिल होती है, और टेम्परिंग तापमान 1000 °F से कम नहीं होना चाहिए। यह आवश्यकता विनियमित टैंक घटक पर लागू होती है, भले ही किसी सामान्य हैंडबुक का विवरण किसी अन्य क्रम की अनुमति देता हो। यह विनियमन यह भी दर्शाता है कि “नॉर्मलाइज्ड” को सेवा-प्रदर्शन की स्वतंत्र गारंटी नहीं माना जा सकता: आवश्यक टेम्परिंग चरण निर्दिष्ट अवस्था का हिस्सा है।

आपूर्ति अवस्था **आपूर्ति अवस्था** ऊष्मीय-उपचार क्रम के बाद जिस प्रलेखित धातुकर्मीय अवस्था में उत्पाद की आपूर्ति की जाती है।

व्यावहारिक नियम सरल है: धातुकर्मीय अंतर समझने के लिए व्यापक परिभाषाओं का उपयोग करें, फिर यह निर्धारित करने के लिए ग्रेड, उत्पाद मानक, ड्रॉइंग, खरीद विनिर्देश या विनियमन देखें कि इन शब्दों की वास्तविक आवश्यकताएं क्या हैं। एनीलिंग में सामान्यतः नियंत्रित शीतलन और कम कठोरता पर जोर दिया जाता है; नॉर्मलाइजिंग में सामान्यतः ऑस्टेनिटाइजेशन के बाद वायु-शीतलन तथा अधिक महीन, अधिक समान संरचना पर जोर दिया जाता है। आपूर्ति-अवस्था दस्तावेजीकृत परिणाम है, पूर्ण तापीय इतिहास का विकल्प नहीं।

## 2. लौह–कार्बन आधार: महत्वपूर्ण तापमान, ऑस्टेनाइट और रूपांतरण

### फेराइट, पर्लाइट, सीमेंटाइट और ऑस्टेनाइट

एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग को केवल तापमान के आधार पर परिभाषित नहीं किया जा सकता, क्योंकि इनके परिणाम इस बात पर निर्भर करते हैं कि गर्म करते समय कौन-से फेज़ मौजूद हैं और शीतलन के दौरान वे फेज़ किस प्रकार रूपांतरित होते हैं। उपयोगी प्रारंभिक मॉडल लौह–कार्बन फेज़ आरेख है, जिसे सतत-शीतलन-रूपांतरण (CCT) और समय-तापमान-रूपांतरण (TTT) आरेखों से पूरित किया जाता है। ASM की *Heat Treating of Steel* और *Metallurgy for the Non-Metallurgist* इसी ढाँचे का उपयोग ऑस्टेनिटाइज़िंग, शीतलन दर, दाने के आकार और अंतिम गुणों के बीच संबंध स्थापित करने के लिए करती हैं।

लेख में बताए गए चयनित लौह–कार्बन तथ्य।
| संघटक या अवस्था | मान या विवरण |
|---|---|
| 727 °C पर फेराइट की कार्बन विलेयता | लगभग 0.022 wt% C |
| सादा-कार्बन यूटेक्टॉइड संघटन | लगभग 0.76–0.80 wt% C |
| सीमेंटाइट | Fe₃C |
| ऑस्टेनाइट की क्रिस्टल संरचना | फलक-केंद्रित घनीय |

#### लौह–कार्बन शब्दावली

फेराइट

लौह का अंतःकेंद्रित घनीय रूप, जिसमें कार्बन की विलेयता तुलनात्मक रूप से कम होती है।

सीमेंटाइट

लौह कार्बाइड, Fe₃C, जो कठोर और भंगुर होता है।

पर्लाइट

फेराइट और सीमेंटाइट का द्वि-चरणीय समुच्चय।

ऑस्टेनाइट

फलक-केंद्रित घनीय लौह, जो फेराइट की तुलना में काफी अधिक कार्बन घोल सकता है।

फेराइट लौह का बॉडी-सेंटर्ड-क्यूबिक रूप है, जिसे सामान्यतः α-फेराइट कहा जाता है। यह केवल थोड़ी मात्रा में कार्बन को घोल सकता है। उदाहरण के लिए, 727 °C पर फेराइट में कार्बन की अधिकतम साम्यावस्था-विलेयता लगभग 0.022 wt% C होती है; कम तापमानों पर यह इससे भी कम होती है। फेराइट तुलनात्मक रूप से नरम और तन्य होता है, इसलिए बड़ी फेराइट-अंश वाली इस्पात में सामान्यतः कम कठोरता और अच्छी फॉर्मेबिलिटी होती है।

सीमेंटाइट लौह कार्बाइड, Fe₃C, है। यह कठोर और भंगुर होता है तथा इसकी कुल मात्रा जितनी महत्वपूर्ण है, उसका वितरण भी उतना ही महत्वपूर्ण है। सीमेंटाइट पर्लाइट में प्लेटों के रूप में, स्फेरॉइडाइज़्ड संरचना में कणों के रूप में, या पूर्व-ऑस्टेनाइट दाना-सीमाओं पर सतत नेटवर्क के रूप में मौजूद हो सकता है। इन रूपों से मशीनिंग-क्षमता, तन्यता या फ्रैक्चर व्यवहार समान नहीं होते।

![इस्पात के अनीलन एवं सामान्यीकरण उपचार](/images/uploads/33c98f38-5316-4d1f-9e66-f9d37b22a6c0/wiki-inline-polished-and-etched-steel-microstructure-showing-ferrite-surrounding-colonies-of-1520x1920.jpg)[](/images/uploads/33c98f38-5316-4d1f-9e66-f9d37b22a6c0/wiki-inline-polished-and-etched-steel-microstructure-showing-ferrite-surrounding-colonies-of-2027x2560.avif "छवि बड़ी करें — इस्पात के अनीलन एवं सामान्यीकरण उपचार")Pearlite is a ferrite–cementite aggregate whose spacing changes with transformation temperature.

पर्लाइट कोई एकल फेज़ नहीं है। यह फेराइट और सीमेंटाइट का दो-फेज़ समुच्चय है, जो यूटेक्टॉइड तापमान के माध्यम से अपेक्षाकृत धीमे शीतलन के दौरान ऑस्टेनाइट के अपघटन से बनता है। साधारण कार्बन इस्पात में, संदर्भ और निर्दिष्ट साम्यावस्था-स्थितियों के आधार पर, यूटेक्टॉइड संघटन लगभग 0.76–0.80 wt% C होता है। अधिक ऊँचे रूपांतरण तापमान पर बनने वाले पर्लाइट में फेराइट और सीमेंटाइट प्लेटों के बीच की दूरी अपेक्षाकृत अधिक होती है; कम तापमान पर रूपांतरण से अधिक महीन पर्लाइट बनता है, जो अधिक मजबूत और कठोर होता है।

ऑस्टेनाइट, जिसे γ द्वारा निरूपित किया जाता है, फेस-सेंटर्ड-क्यूबिक लौह है और इसमें फेराइट की तुलना में बहुत अधिक कार्बन घुल सकता है। यही अधिक विलेयता वह कारण है जिसके चलते ऑस्टेनाइट क्षेत्र में गर्म करना नॉर्मलाइज़िंग और पूर्ण एनीलिंग का केंद्रीय चरण है। ऑस्टेनिटाइज़िंग के दौरान कार्बन और अनेक मिश्रधातु तत्व आंशिक या पूर्ण रूप से ठोस विलयन में प्रवेश करते हैं। शीतलन पर यह अतिसंतृप्त ठोस विलयन संघटन, सेक्शन आकार और रूपांतरण-क्षेत्र से होकर गुजरने वाले मार्ग के आधार पर फेराइट, पर्लाइट, बैनाइट, मार्टेंसाइट या इनके मिश्रणों में बदल जाता है।

सतत-शीतलन-रूपांतरण आरेख **सतत-शीतलन-रूपांतरण आरेख** एक आरेख जो दर्शाता है कि निर्दिष्ट सतत शीतलन दरों के दौरान ऑस्टेनाइट का रूपांतरण कब आरंभ और समाप्त होता है।

शीतलन मार्ग निर्णायक होता है। धीमा भट्ठी-शीतलन कार्बन परमाणुओं को विसरण के लिए समय देता है, जिससे अनेक हाइपोयूटेक्टॉइड इस्पातों में फेराइट और मोटा पर्लाइट बनने की प्रवृत्ति होती है। नॉर्मलाइज़िंग के बाद वायु-शीतलन ऊष्मा को पूर्ण एनीलिंग की तुलना में अधिक तेजी से हटाता है और सामान्यतः अधिक महीन फेराइट-पर्लाइट बनाता है। पर्याप्त रूप से तीव्र क्वेंच विसरण-आधारित रूपांतरण को दबा सकता है और मार्टेंसाइट बना सकता है, जबकि मध्यवर्ती दर पर बैनाइट बन सकता है। इसलिए “नरमी प्रदान करने वाला ऊष्मा-उपचार” एनीलिंग कहलाने वाले प्रत्येक चक्र का पर्याप्त वर्णन नहीं है।

### निम्न और उच्च क्रांतिक तापमान-परास

निम्न क्रांतिक तापमान को गर्म करने के दौरान सामान्यतः Ac1 कहा जाता है: निर्दिष्ट गर्म करने की स्थिति में किसी विशेष इस्पात में वह तापमान, जिस पर ऑस्टेनाइट पहली बार बनना शुरू होता है। शीतलन के दौरान इसके अनुरूप आरंभिक तापमान को सामान्यतः Ar1 लिखा जाता है। ये दोनों आवश्यक रूप से समान नहीं होते। गर्म करने और शीतलन की दर, पूर्ववर्ती सूक्ष्मसंरचना, मिश्रधातु तत्व और तापीय विलंब देखे गए रूपांतरण तापमानों को बदलते हैं; इसलिए Ac1 एक रूपांतरण-आरंभ तापमान है, कोई सार्वभौमिक भट्ठी-सेटिंग नहीं।

उच्च क्रांतिक तापमान कार्बन मात्रा पर निर्भर करता है। हाइपोयूटेक्टॉइड इस्पातों के लिए Ac3 वह तापमान है जिस पर गर्म करने के दौरान ऑस्टेनाइट में रूपांतरण पूर्ण हो जाता है। Ac1 और Ac3 के बीच फेराइट और ऑस्टेनाइट सह-अस्तित्व में रहते हैं। Ac3 से ऊपर संरचना नाममात्र रूप से ऑस्टेनाइटिक होती है, हालांकि कार्बन और मिश्रधातु तत्वों के वितरण तथा पूरे सेक्शन में तापमान-समानता के लिए पर्याप्त समय अभी भी आवश्यक होता है।

#### अत्यधिक ऑस्टेनाइटीकरण से बचें

अत्यधिक तापमान या धारण-समय ऑस्टेनाइट कणिकाओं की वृद्धि को बढ़ावा दे सकता है, अपेक्षा से अधिक कार्बाइड घोल सकता है, विकृति बढ़ा सकता है और दृढ़ता घटा सकता है।

हाइपरयूटेक्टॉइड इस्पातों के लिए संबंधित ऊपरी सीमा को अक्सर Ac3 के बजाय Acm कहा जाता है। Ac1 और Acm के बीच ऑस्टेनाइट, प्रोयूटेक्टॉइड सीमेंटाइट के साथ सह-अस्तित्व में रहता है। Acm से ऊपर गर्म करने पर समय, कण के आकार और मिश्रधातु प्रभावों के अधीन वह सीमेंटाइट घुल जाता है। आवश्यक विघटन तापमान से अत्यधिक ऊपर जाने पर ऑस्टेनाइट दानों की वृद्धि को बढ़ावा मिल सकता है, जिससे कठोरता और तन्य सामर्थ्य स्वीकार्य दिखाई देने पर भी दृढ़ता घट सकती है।

इसलिए “क्रांतिक परास” वाक्यांश किसी एक स्थिर बिंदु के बजाय एक तापमान-पट्टी को दर्शाता है। National Bureau of Standards के 1935 के परिपत्र में प्रोसेस एनीलिंग को निम्न या उसके निकट क्रांतिक तापमान-परास से नीचे गर्म करने के रूप में वर्णित किया गया था, जबकि नॉर्मलाइज़िंग को क्रांतिक परास से लगभग 100 °F ऊपर गर्म करने और फिर स्थिर वायु में ठंडा करने के रूप में वर्णित किया गया था। ये विवरण उपयोगी ऐतिहासिक भेद प्रस्तुत करते हैं, लेकिन आधुनिक सामग्री-विनिर्देशन या ऊष्मा-उपचार प्रक्रिया में ग्रेड-विशिष्ट आवश्यकताओं का स्थान नहीं लेते।

Ac1 के पार गर्म करने से फेज़-संतुलन बदलता है: मूल फेराइट-कार्बाइड संरचना के कार्बन-समृद्ध क्षेत्र ऑस्टेनाइट में बदलना शुरू करते हैं। Ac3 या Acm की ओर लगातार गर्म करने से इच्छित रूपांतरण पूरा होता है और कार्बाइड घुल सकते हैं। पूर्ण एनीलिंग में सामान्यतः इस्पात को ऑस्टेनिटाइज़ करके फिर धीरे-धीरे, प्रायः भट्ठी में, ठंडा किया जाता है, ताकि मोटी और तुलनात्मक रूप से नरम रूपांतरण-संरचना बने। नॉर्मलाइज़िंग में भी ऑस्टेनिटाइज़िंग किया जाता है, लेकिन वर्कपीस को भट्ठी से निकालकर स्थिर या गतिमान वायु में ठंडा किया जाता है। तेज शीतलन से अधिक महीन दाने और एक अलग फेराइट-पर्लाइट संतुलन बनता है।

तापमान को ग्रेड और उसकी अवस्था से जोड़ना आवश्यक है। Bodycote ने 2024 में बताया कि नॉर्मलाइज़िंग लगभग 800–920 °C पर किया जाता है, जिसमें वायु या गैस में मुक्त शीतलन से पहले नए ऑस्टेनाइटिक दाने बनते हैं। इस व्यापक अंतराल को बिना भेदभाव के लागू नहीं किया जा सकता। 2007 के MIT 4140 प्रयोगशाला संदर्भ में AISI 4140 के नॉर्मलाइज़िंग के लिए लगभग 850–875 °C दिया गया है, जिसके बाद तापमान-साम्य के लिए होल्ड और वायु-शीतलन किया जाता है। AISI 4140 एक मिश्रधातु इस्पात है जिसमें क्रोमियम और मोलिब्डेनम होते हैं, इसलिए इसके उपचार का अनुमान बिना मिश्रधातु वाले निम्न-कार्बन इस्पात के चक्र से नहीं लगाया जा सकता।

### कार्बन मात्रा और मिश्रधातु तत्व चक्र को क्यों बदलते हैं

कार्बन क्रांतिक तापमानों और शीतलन के दौरान बनने वाले उत्पादों—दोनों को बदलता है। हाइपोयूटेक्टॉइड इस्पात में, जिसमें यूटेक्टॉइड कार्बन मात्रा से कम कार्बन होता है, शीतलन के दौरान ऑस्टेनाइट से पहले फेराइट बनता है; शेष ऑस्टेनाइट फिर पर्लाइट में रूपांतरित होता है। जैसे-जैसे कार्बन यूटेक्टॉइड संघटन की ओर बढ़ता है, पर्लाइट-अंश बढ़ता है और प्रोयूटेक्टॉइड फेराइट की मात्रा घटती है। हाइपरयूटेक्टॉइड इस्पात में पर्लाइट से पहले सीमेंटाइट बनता है। अत्यधिक ऊँचे ऑस्टेनिटाइज़िंग तापमान अपेक्षा से अधिक सीमेंटाइट घोल सकते हैं और मोटे दानों वाला, कार्बन-समृद्ध ऑस्टेनाइट छोड़ सकते हैं, जो अधिक कठोर संरचना में रूपांतरित होता है।

मैंगनीज़ यूटेक्टॉइड रूपांतरण तापमान को घटाता है और हार्डनेबिलिटी बढ़ाता है। यह फेराइट और पर्लाइट के निर्माण में विलंब करता है, जिससे साधारण कार्बन इस्पात की तुलना में कम शीतलन दर पर इन अभिक्रियाओं को पार करना संभव होता है। क्रोमियम का हार्डनेबिलिटी पर समान प्रभाव होता है और यह स्थिर कार्बाइड बनाता है; यह रूपांतरण को धीमा कर सकता है और कार्बाइड के वांछित अंश को घोलने के लिए अधिक लंबा या अधिक गर्म ऑस्टेनिटाइज़िंग आवश्यक बना सकता है। मोलिब्डेनम पर्लाइटिक और बैनाइटिक अभिक्रियाओं में प्रबल विलंब करता है, टेम्परिंग के दौरान नरमी के प्रति प्रतिरोध बढ़ाता है और AISI 4140 जैसे इस्पातों में विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

निकेल सामान्यतः रूपांतरण तापमान घटाता है और क्रोमियम से जुड़े समान प्रकार के कार्बाइड नेटवर्क बनाए बिना हार्डनेबिलिटी बढ़ाता है। यह ऑस्टेनाइट को स्थिर करता है और विशेषकर निम्न तापमान पर दृढ़ता में सुधार करता है। सिलिकॉन फेराइट में कार्बन की सक्रियता बढ़ाता है और चयनित मिश्रधातु प्रणालियों में सीमेंटाइट के निर्माण को दबाने के लिए सामान्यतः उपयोग किया जाता है; साथ ही यह रूपांतरण के तापमानों और गतिकी को भी प्रभावित करता है। वैनेडियम, नायोबियम और टाइटेनियम स्थिर कार्बोनाइट्राइड बनाते हैं। ये कण ऑस्टेनाइट दाना-सीमाओं को पिन कर सकते हैं और दाना-वृद्धि को सीमित कर सकते हैं, लेकिन इनके आंशिक विघटन के लिए अधिक तापमान या अधिक लंबा होल्ड आवश्यक हो सकता है।

मिश्रधातुकरण “वायु-शीतलन” के अर्थ को भी बदल देता है। निम्न-कार्बन का पतला सेक्शन वायु में बड़े पैमाने पर फेराइट और पर्लाइट में रूपांतरित हो सकता है, जबकि उच्च हार्डनेबिलिटी वाले मिश्रधातु इस्पात का मोटा सेक्शन अपने केंद्र में बैनाइट या मार्टेंसाइट बना सकता है। सतही स्केल, भट्ठी का वातावरण, लोड की व्यवस्था, हिलाना और सेक्शन की मोटाई वास्तविक शीतलन वक्र को बदलते हैं। इसलिए अंतिम संरचना का पूर्वानुमान लगाने में नाममात्र उपचार-लेबल की तुलना में CCT आरेख अधिक उपयोगी होते हैं। \[3\] \[3\] [**49 CFR § 179.500-6**](https://www.ecfr.gov/current/title-49/section-179.500-6). United States Department of Transportation. Code of Federal Regulations, Title 49, 2024.

इसी कारण उपचार-अवस्था सामग्री के विवरण का हिस्सा होती है। ISO 683-1:2016 गैर-मिश्रधातु ऊष्मा-उपचार योग्य इस्पातों को नॉर्मलाइज़्ड तथा नॉर्मलाइज़्ड-एंड-टेम्पर्ड अवस्थाओं सहित विभिन्न अवस्थाओं में सूचीबद्ध करता है; यह अवस्था केवल कार्यशाला में प्रयुक्त “नरम किया हुआ” का पर्याय नहीं है। ASTM A941-16 सामान्य शब्दावली प्रदान करता है और यह भी स्पष्ट करता है कि किसी विशिष्ट ASTM मानक में दी गई परिभाषा समान सामान्य परिभाषा पर वरीयता रखती है। लागू उत्पाद मानक, ग्रेड-नामांकन, सेक्शन आकार, पूर्ववर्ती अवस्था और निर्दिष्ट भट्ठी-प्रक्रिया को चक्र नियंत्रित करना चाहिए। सुरक्षा-महत्वपूर्ण नियम भी यही भेद दर्शाते हैं: 49 CFR § 179.500-6 कुछ टैंक-इस्पात उपचारों को एनीलिंग या नॉर्मलाइज़िंग के बाद टेम्परिंग के रूप में निर्दिष्ट करता है, जिसमें टेम्परिंग तापमान 1000 °F से कम नहीं होना चाहिए। तापीय इतिहास इंजीनियरिंग आवश्यकता का एक हिस्सा है।

## 3. व्यवहार में इस्पात की एनीलिंग का अर्थ

एनीलिंग कोई एक निश्चित तापन और शीतलन अनुसूची नहीं है। यह उन उपचारों का एक समूह है जिन्हें कठोरता, तन्यता, अवशिष्ट तनाव, कार्बाइड के आकार, दानेदार संरचना या रूपांतरण उत्पादों में परिवर्तन लाने के लिए चुना जाता है। इसलिए केवल नाम पर्याप्त नहीं होता। किसी विनिर्देशन या प्रक्रिया में इस्पात ग्रेड, पूर्व अवस्था, लक्ष्य तापमान, धारण अवधि, शीतलन विधि और अपेक्षित अंतिम गुणों की पहचान होनी चाहिए।

शब्दावली संबंधित नियामक दस्तावेज़ पर भी निर्भर करती है। ASTM A941-16 इस्पात, स्टेनलेस इस्पात, संबंधित मिश्रधातुओं और फेरोमिश्रधातुओं के लिए सामान्य शब्दावली प्रदान करता है, लेकिन यह स्पष्ट करता है कि किसी विशिष्ट ASTM मानक में दी गई परिभाषा, सामान्य शब्दावली मानक में दी गई समान परिभाषा पर वरीयता रखती है। यह योग्यता महत्वपूर्ण है, क्योंकि उत्पाद मानकों और निर्माण प्रक्रियाओं में “annealed”, “process annealed”, “full annealed” और “stress relieved” अलग-अलग अवस्थाओं का वर्णन कर सकते हैं।

एनीलिंग का सामान्य उद्देश्य प्रारंभिक सामग्री की तुलना में अधिक नरम, अधिक तन्य या आयामी रूप से अधिक स्थिर अवस्था प्राप्त करना होता है। नॉर्मलाइजिंग अलग प्रक्रिया है। इसमें सामान्यतः ऑस्टेनाइटीकरण के बाद स्थिर या प्रवाहित वायु में शीतलन किया जाता है, जिससे पारंपरिक भट्ठी-शीतलन की तुलना में अधिक महीन और साम्यावस्था से कम निकट संरचना बनती है। यह अंतर केवल दिखावटी नहीं है: शीतलन-पथ उस समय बनने वाले रूपांतरण उत्पादों को नियंत्रित करता है जब ऑस्टेनाइट का अपघटन होता है।

### प्रक्रिया एनीलिंग बनाम पूर्ण एनीलिंग

एनीलिंग के प्रकार और उनके सामान्य उद्देश्य।
| उपचार | रूपांतरण परास | मुख्य उद्देश्य |
|---|---|---|
| प्रक्रिया-एनीलिंग | निम्न क्रांतिक-तापमान परास से नीचे या उसके निकट | शीत-कर्मण के बाद तन्यता पुनर्स्थापित करना |
| पूर्ण एनीलिंग | ऑस्टेनाइट क्षेत्र में | कठोरता घटाना और नरम रूपांतरण संरचना उत्पन्न करना |
| स्फेरॉइडाइज़िंग | Ac1 के आसपास उप-क्रांतिक या चक्रीय उपचार | मशीनिंग या रूपण के लिए गोलाकार कार्बाइड कण उत्पन्न करना |
| तनाव-शमन एनीलिंग | सामान्यतः Ac1 से नीचे | समग्र ऑस्टेनाइटीकरण के बिना अवशिष्ट तनाव घटाना |

प्रक्रिया एनीलिंग सामान्यतः निम्न क्रांतिक तापमान सीमा के नीचे या उसके निकट की जाती है। National Bureau of Standards ने 1935 में इसका वर्णन लौह-आधारित मिश्रधातु को उस सीमा के नीचे या उसके निकट गर्म करने के रूप में किया था। व्यावहारिक कार्य में यह उपचार विशेष रूप से निम्न-कार्बन इस्पात की शीट, पट्टी, तार और ऐसे अन्य उत्पादों से संबंधित है जिनमें ठंडे कार्य के दौरान उच्च विस्थापन घनत्व और कम तन्यता उत्पन्न हो गई हो।

इस्पात को पुनर्प्राप्ति के लिए पर्याप्त रूप से गर्म किया जाता है और, जब तापमान तथा समय इसकी अनुमति दें, तो पुनर्क्रिस्टलीकरण भी कराया जाता है; लेकिन सामान्यतः इसे पूर्ण रूप से ऑस्टेनाइट में परिवर्तित नहीं किया जाता। पुनर्प्राप्ति कुछ जालक-दोषों को पुनर्व्यवस्थित करती है और अवशिष्ट तनाव को कम करती है। पुनर्क्रिस्टलीकरण विकृत फेराइट दानों के स्थान पर नए, अपेक्षाकृत तनाव-मुक्त दाने बनाता है। इसका परिणाम अगली आकार-निर्माण प्रक्रिया के लिए बेहतर प्रतिशत दीर्घीकरण के साथ कम उपज शक्ति और कम कठोरता होता है। सटीक तापमान ग्रेड पर निर्भर करता है; निम्न-कार्बन कोल्ड-रोल्ड इस्पात के लिए निर्धारित अनुसूची को मध्यम-कार्बन मिश्रधातु इस्पात या स्टेनलेस ग्रेड पर सुरक्षित रूप से लागू नहीं किया जा सकता।

तापमान पर बिताया गया समय महत्वपूर्ण है। अल्प अवधि का धारण ठंडे कार्य से उत्पन्न अवस्था के केवल एक भाग को दूर कर सकता है और पर्याप्त विकृति बनी रह सकती है। लंबी अवधि का धारण बड़े पुनर्क्रिस्टलीकृत दाने, सतही ऑक्सीकरण या अवांछित आयामी परिवर्तन उत्पन्न कर सकता है। पट्टी की मोटाई, कुंडली की ज्यामिति, भट्ठी का वातावरण और तापन की एकरूपता भी परिणाम को प्रभावित करते हैं। इसलिए “process annealed” को पूर्ण रूप से नरम की गई अवस्था का पर्याय नहीं माना जाना चाहिए।

पूर्ण एनीलिंग में रूपांतरण-पथ अलग होता है। इस्पात को ऑस्टेनाइट क्षेत्र में गर्म किया जाता है, तब तक रोका जाता है जब तक पूरे अनुप्रस्थ भाग का तापमान पर्याप्त रूप से एकसमान न हो जाए, और फिर सामान्यतः भट्ठी के भीतर धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है। हाइपोयूटेक्टॉइड कार्बन या निम्न-मिश्रधातु इस्पात के लिए उपचार तापमान सामान्यतः ऊपरी क्रांतिक तापमान Ac3 से अधिक होता है, ताकि शीतलन से पहले फेराइट और पर्लाइट ऑस्टेनाइट में परिवर्तित हो जाएँ। हाइपरयूटेक्टॉइड इस्पात के लिए चुना गया तापमान सामान्यतः Ac1 से अधिक लेकिन Acm से कम होता है। इससे अत्यधिक घुलन और दाना-वृद्धि को सीमित रखते हुए पर्लाइटिक मैट्रिक्स का ऑस्टेनाइटीकरण संभव होता है। ये प्रक्रिया-विवरण हैं, सार्वभौमिक निर्धारित मान नहीं।

भट्ठी में शीतलन के दौरान ऑस्टेनाइट अपेक्षाकृत कम अधिशीतलन पर फेराइट और पर्लाइट में परिवर्तित होता है। अक्सर पर्लाइट के अपेक्षाकृत मोटे समूह और अपेक्षाकृत नरम संरचना बनती है। पूर्ण एनीलिंग कठोरता कम कर सकती है, उपयुक्त ग्रेडों में मशीनिंग-क्षमता सुधार सकती है और पूर्ववर्ती गर्म कार्य या फोर्जिंग के प्रभावों को कम कर सकती है। हालांकि, यह प्रत्येक इस्पात के लिए संभव न्यूनतम कठोरता की गारंटी नहीं देती। क्रोमियम, मोलिब्डेनम, मैंगनीज और निकेल जैसे मिश्रधातु तत्व रूपांतरण तापमानों को स्थानांतरित करते हैं और रूपांतरण की गतिशीलता को धीमा करते हैं; कुछ मिश्रधातु इस्पातों में संशोधित एनीलिंग या अलग समतापीय उपचार आवश्यक हो सकता है।

लागू इस्पातों के लिए नॉर्मलाइज़िंग में सामान्यतः लगभग 800–920 °C का उपयोग किया जाता है, जिसके बाद वायु या गैस में मुक्त शीतलन होता है। Limited evidence

नॉर्मलाइजिंग यह स्पष्ट करता है कि इन शब्दों को एक-दूसरे के स्थान पर क्यों नहीं इस्तेमाल किया जा सकता। इस्पात का ऑस्टेनाइटीकरण इसमें भी किया जाता है, लेकिन इसके बाद इसे शीतलन-भट्ठी में छोड़ने के बजाय वायु या गैस में ठंडा किया जाता है। Bodycote के 2024 के विवरण में लागू इस्पातों के लिए नॉर्मलाइजिंग सीमा लगभग 800–920 °C दी गई है, जिसके बाद वायु या गैस में मुक्त शीतलन किया जाता है। 4140 के लिए MIT के प्रयोगशाला संदर्भ में लगभग 850–875 °C, तापमान-साम्य के लिए धारण और कमरे के तापमान तक वायु-शीतलन निर्दिष्ट है। ये आँकड़े उल्लिखित सामग्री और प्रक्रिया पर लागू होते हैं, हर विनिर्देशन के अंतर्गत “4140” कहे जाने वाले प्रत्येक इस्पात पर नहीं।

वायु-शीतलन नियंत्रित भट्ठी-शीतलन की तुलना में ऊष्मा को अधिक तेजी से निकालता है। इसके परिणामस्वरूप बनने वाली फेराइट-पर्लाइट संरचना सामान्यतः अधिक महीन होती है तथा पूर्ण-एनील्ड संरचना की तुलना में इसकी शक्ति और कठोरता अधिक होती है। नॉर्मलाइजिंग मोटे फोर्ज्ड या कास्ट दाना-संरचना को परिष्कृत कर सकती है और संरचनात्मक एकरूपता सुधार सकती है, लेकिन भट्ठी-शीतलन की तुलना में विकृति या अवशिष्ट तनाव बढ़ा सकती है। ISO 683-1:2016 गैर-मिश्रधातु ऊष्मा-उपचार योग्य इस्पातों के लिए नॉर्मलाइज्ड तथा नॉर्मलाइज्ड-एंड-टेम्पर्ड आपूर्ति अवस्थाएँ सूचीबद्ध करता है। इससे पुष्टि होती है कि उपचार-अवस्था निर्दिष्ट उत्पाद-अवस्था का हिस्सा है, केवल कार्यशाला में प्रयुक्त वर्णन नहीं।

### सबक्रिटिकल एनीलिंग, स्फेरॉइडाइजिंग और तनाव-निवारण

सबक्रिटिकल एनीलिंग Ac1 से नीचे की जाती है, इसलिए व्यापक ऑस्टेनाइटीकरण नहीं होता। ग्रेड और चक्र के आधार पर यह पुनर्प्राप्ति, पुनर्क्रिस्टलीकरण, कार्बाइड के मोटा होने या नई ऑस्टेनाइटिक दाना-संरचना बनाए बिना कठोरता में कमी को बढ़ावा दे सकती है। इस कारण यह पूर्ण एनीलिंग से अलग है, भले ही दोनों उपचारों का उद्देश्य तन्यता या मशीनिंग व्यवहार सुधारना हो।

स्फेरॉइडाइजिंग अधिक विशिष्ट सबक्रिटिकल या चक्रीय उपचार है। इसमें पर्लाइट के परतदार सीमेंटाइट को फेराइट में फैले हुए गोल या गोलाभ कार्बाइड कणों में बदला जाता है। साधारण-कार्बन और मिश्रधातु टूल इस्पातों में यह आकृति महीन पर्लाइटिक संरचना की तुलना में काटने के प्रतिरोध को कम करती है और ठंडी आकार-निर्माण क्षमता सुधारती है। इसका उपयोग अक्सर मशीनिंग से पहले या बाद की कठोरीकरण प्रक्रिया से पहले किया जाता है, विशेषकर उन उच्च-कार्बन ग्रेडों में जिनमें पर्लाइट या सीमेंटाइट नेटवर्क के कारण काटना कठिन होता है।

#### स्फेरॉइडाइज़िंग को प्रभावित करने वाले कारक

- **तापमान** चक्र Ac1 से ठीक नीचे रह सकता है या Ac1 के आर-पार बार-बार चलाया जा सकता है।
- **पूर्ववर्ती अवस्था** कार्बन मात्रा, मिश्रधातु मिलावट, फोर्जिंग इतिहास और कार्बाइड वितरण परिणाम को प्रभावित करते हैं।
- **समय** अपर्याप्त समय से पट्टिकाकार कार्बाइड शेष रह सकता है; अत्यधिक संपर्क से बहुत अधिक कार्बाइड घुल सकता है।
- **सत्यापन** धातु-चित्रिकीय परीक्षण आवश्यक हो सकता है, क्योंकि केवल कठोरता पर्याप्त स्फेरॉइडाइज़ेशन सिद्ध नहीं करती।

स्फेरॉइडाइजिंग चक्र में Ac1 से ठीक नीचे लंबे समय तक धारण किया जा सकता है, Ac1 के आर-पार बार-बार चक्रीय तापन किया जा सकता है, या रूपांतरण सीमा के आर-पार अत्यंत धीमे शीतलन के साथ तापन को जोड़ा जा सकता है। उपयुक्त विधि कार्बन की मात्रा, कार्बाइड बनाने वाले मिश्रधातु योगों, पूर्ववर्ती फोर्जिंग इतिहास और अपेक्षित कार्बाइड-वितरण पर निर्भर करती है। अत्यधिक तापमान बहुत अधिक कार्बाइड घोल सकता है और कम उपयोगी संरचना उत्पन्न कर सकता है; अपर्याप्त समय परतदार कार्बाइड छोड़ सकता है। केवल कठोरता का मान यह सिद्ध नहीं करता कि स्फेरॉइडाइजेशन पर्याप्त है। धातु-सूक्ष्मदर्शी परीक्षण आवश्यक हो सकता है।

तनाव-निवारण एनीलिंग का उद्देश्य अलग होता है। यह वेल्डिंग, मशीनिंग, ठंडे आकार-निर्माण, असमान शीतलन या निर्माण से उत्पन्न अवशिष्ट तनावों को कम करता है, बिना पूरे अनुप्रस्थ भाग को जानबूझकर ऑस्टेनाइट में परिवर्तित किए। यह उपचार सामान्यतः Ac1 से नीचे किया जाता है और इसमें तापीय साम्य तथा तनाव-शिथिलीकरण के लिए पर्याप्त अवधि तक धारण किया जाता है, जिसके बाद तनाव के पुनः उत्पन्न होने को सीमित करने के लिए नियंत्रित शीतलन किया जाता है। इससे कठोरता में केवल मामूली परिवर्तन हो सकता है। इसे “annealing” कहने मात्र से यह पूर्ण एनीलिंग के समान नरमी प्रदान करने वाला उपचार नहीं बन जाता।

तनाव-निवारण में सेवा-संबंधी प्रतिबंधों को भी ध्यान में रखना चाहिए। किसी वेल्डेड घटक में स्थानीय सूक्ष्मसंरचनाएँ, हाइड्रोजन या धातुकर्मीय अभिक्रियाएँ हो सकती हैं जिन्हें केवल निम्न-तापमान पर धारण करने से दूर नहीं किया जा सकता। कुछ अनुप्रयोगों में नियामक मानक पूरी उपचार-श्रृंखला निर्दिष्ट करता है। उदाहरण के लिए, 49 CFR § 179.500-6 कुछ इस्पात टैंक उपचारों को टेम्परिंग के बाद एनीलिंग या नॉर्मलाइजिंग के रूप में वर्णित करता है, जिसमें टेम्परिंग तापमान 1000 °F से कम नहीं होना चाहिए। इस सुरक्षा-महत्वपूर्ण आवश्यकता को सामान्य “anneal” निर्देश से प्रतिस्थापित नहीं किया जा सकता।

### भट्ठी-शीतलन और रूपांतरण-दर का नियंत्रण

पारंपरिक एनीलिंग नियंत्रित शीतलन पर निर्भर करती है, क्योंकि रूपांतरण-दर संरचना और गुणों दोनों को निर्धारित करती है। ऑस्टेनाइटीकरण के बाद इस्पात को क्रांतिक तापमान सीमा से इतनी धीमी गति से गुजरना चाहिए कि मार्टेंसाइट या अत्यधिक मात्रा में बैनाइट के बजाय फेराइट और पर्लाइट बनें। भट्ठी-शीतलन सामान्य है, क्योंकि भट्ठी शीतलन-दर को कम कर सकती है और सतह तथा केंद्र के बीच तापमान-प्रवणता को सीमित कर सकती है।

भट्ठी को बिना विचार किए केवल बंद नहीं कर दिया जाता। बड़े अनुप्रस्थ भागों को मध्यवर्ती तापमान पर रोका जा सकता है, प्रोग्रामित नियंत्रण के अंतर्गत ठंडा किया जा सकता है, या केवल तब बाहर निकाला जा सकता है जब केंद्र रूपांतरण सीमा से गुजर चुका हो। यदि सतह केंद्र से बहुत पहले ठंडी हो जाए, तो विभिन्न संकुचन के कारण विकृति और अवशिष्ट तनाव उत्पन्न हो सकते हैं। अनुप्रस्थ भाग का आकार, लोडिंग घनत्व, भट्ठी में परिसंचरण, उत्सर्जकता और वातावरण—सभी वास्तविक तापीय इतिहास को प्रभावित करते हैं। समान भट्ठी तापमान पर निर्धारित किए गए दो भागों को अलग-अलग शीतलन-दर का अनुभव हो सकता है।

मिश्रधातु इस्पातों में यह नियंत्रण और अधिक चुनौतीपूर्ण हो जाता है। मैंगनीज, क्रोमियम, मोलिब्डेनम और निकेल पर्लाइट तथा बैनाइट अभिक्रियाओं में विलंब कर सकते हैं। इसलिए जिस शीतलन-दर से साधारण-कार्बन इस्पात में नरम फेराइट-पर्लाइट संरचना बनती है, वही मिश्रधातु ग्रेड में अधिक कठोर रूपांतरण उत्पाद उत्पन्न कर सकती है। पूर्ववर्ती ठंडा कार्य संचित ऊर्जा और पुनर्क्रिस्टलीकरण व्यवहार को बदलता है; पूर्ववर्ती फोर्जिंग दाने के आकार और कार्बाइड-वितरण को बदलती है। इसलिए चक्र चुनने से पहले अपेक्षित कठोरता, मशीनिंग-क्षमता, तन्यता, आयामी स्थिरता और बाद की कठोरीकरण-प्रतिक्रिया को स्पष्ट रूप से निर्धारित किया जाना चाहिए।

केंद्रीय व्यावहारिक नियम सरल है: ग्रेड और पूर्व अवस्था की पहचान करें, संबंधित क्रांतिक तापमान निर्धारित करें, समान रूप से गर्म करें और रूपांतरण सीमा के दौरान शीतलन को नियंत्रित करें। “Annealed” तभी सार्थक है जब इस शब्द के पीछे का तापीय इतिहास ज्ञात हो।

## 4. व्यवहार में इस्पात के नॉर्मलाइज़िंग का अर्थ

नॉर्मलाइज़िंग क्रम ऑस्टेनाइटीकरण से समतुल्यकरण और खुले शीतलन तक आगे बढ़ता है।

नॉर्मलाइज़िंग एक परिभाषित तापीय इतिहास है, “नरम करने” का सामान्य पर्याय नहीं। इसकी क्रमिक प्रक्रिया यह है: इस्पात को ऑस्टेनाइट क्षेत्र तक गर्म किया जाता है, आवश्यक सेक्शन को तापमान तक पहुँचने देने के लिए पर्याप्त समय तक रोका जाता है, और फिर उसे स्थिर या गतिशील वायु अथवा गैस में स्वतंत्र रूप से ठंडा किया जाता है। वर्कपीस को बंद किए गए भट्ठे के भीतर इस उद्देश्य से नहीं छोड़ा जाता कि वह जानबूझकर निर्धारित धीमी शीतलन वक्र का अनुसरण करे। यह अंतर रूपांतरण-पथ, परिणामी दाना-संरचना, कठोरता और अवशिष्ट-तनाव की स्थिति को बदल देता है।

शब्दावली को लागू होने वाले दस्तावेज़ से भी संबद्ध होना चाहिए। ASTM A941-16 इस्पात, स्टेनलेस स्टील, संबंधित मिश्रधातुओं और फेरोएलॉय के लिए सामान्य शब्दावली का संदर्भ है, लेकिन इसमें कहा गया है कि किसी विशिष्ट ASTM मानक में दी गई परिभाषा, सामान्य शब्दावली मानक में दी गई समान परिभाषा का स्थान लेती है। इसलिए, जहाँ उत्पाद मानकों की शब्दावली भिन्न हो, वहाँ वही मानक निर्णायक होते हैं। उदाहरण के लिए, ISO 683-1:2016 उन गैर-मिश्रधातु ऊष्मा-उपचार योग्य इस्पातों की पहचान करता है जिन्हें “normalized” और “normalized-and-tempered” जैसी अवस्थाओं में आपूर्ति किया जाता है। ये पद किसी पदार्थ की अवस्था का वर्णन करते हैं, केवल भट्ठी-ऑपरेटर के उद्देश्य का नहीं।

### ऑस्टेनिटीकरण के बाद वायु या गैस में शीतलन

नॉर्मलाइज़िंग के दौरान इस्पात को संबंधित क्रांतिक रूपांतरण-परास से ऊपर गर्म किया जाता है, ताकि उसमें पहले से मौजूद फेराइट, पर्लाइट, बेनाइट या अन्य संघटक पर्याप्त रूप से ऑस्टेनाइट में रूपांतरित हो जाएँ। ऑस्टेनाइट, लौह में कार्बन का फेस-सेंटर्ड-क्यूबिक ठोस विलयन है। गर्म करने पर कुछ कार्बाइड घुल जाते हैं और पिछली रोलिंग, फोर्जिंग, कास्टिंग या असमान शीतलन से उत्पन्न संरचनात्मक स्मृति का बड़ा भाग समाप्त हो जाता है, हालांकि इसकी सीमा मिश्रधातु-संरचना और तापमान पर बहुत अधिक निर्भर करती है।

आवश्यक तापमान ग्रेड-विशिष्ट होता है। Bodycote नॉर्मलाइज़िंग की सामान्य प्रक्रिया के रूप में लगभग 800–920 °C का उल्लेख करता है, लेकिन यह परास एक उदाहरण है, सार्वभौमिक निर्देश नहीं। एक साधारण-कार्बन इस्पात, क्रोमियम या मोलिब्डेनम युक्त निम्न-मिश्रधातु इस्पात और एक माइक्रोअलॉय ग्रेड के क्रांतिक तापमान या कार्बाइड-विलयन की आवश्यकताएँ समान नहीं होतीं। सेक्शन की मोटाई, भट्ठी की सटीकता, पूर्ववर्ती सूक्ष्मसंरचना, वातावरण और लागू सामग्री-विनिर्देशन भी महत्वपूर्ण होते हैं। अत्यधिक गर्म करना अपर्याप्त गर्म करने जितना ही हानिकारक हो सकता है।

AISI/SAE 4140 के लिए एक उपयोगी प्रयोगशाला संदर्भ नॉर्मलाइज़िंग हेतु लगभग 850–875 °C तापमान देता है, जिसके बाद ताप-संतुलन के लिए होल्ड और कमरे के तापमान तक वायु में शीतलन किया जाता है (MIT, 2007)। इस परास को सीधे 1045, 8620, स्टेनलेस स्टील या प्रेशर-वेसल ग्रेड पर लागू नहीं किया जा सकता। सही सेट-पॉइंट सामान्यतः ग्रेड-विनिर्देशन, स्वीकृत ऊष्मा-उपचार प्रक्रिया या सत्यापित भट्ठी-प्रचालन के आधार पर निर्धारित किया जाता है।

![इस्पात के अनीलन एवं सामान्यीकरण उपचार](/images/uploads/b19704b5-b67c-4a80-ae69-33705c61484f/wiki-inline-a-loaded-industrial-furnace-with-thermocouples-attached-to-thick-steel-sections-1920x1288.jpg)[](/images/uploads/b19704b5-b67c-4a80-ae69-33705c61484f/wiki-inline-a-loaded-industrial-furnace-with-thermocouples-attached-to-thick-steel-sections-1920x1288.avif "छवि बड़ी करें — इस्पात के अनीलन एवं सामान्यीकरण उपचार")Soaking should account for the temperature of the controlling section, not only the furnace display.

होल्ड करने से घटक का केंद्र लक्ष्य तापमान के निकट पहुँच पाता है और ऑस्टेनिटीकरण अभिक्रिया को आगे बढ़ने के लिए समय मिलता है। पतला कूपन शीघ्रता से ताप-संतुलन प्राप्त कर सकता है; भारी फोर्जिंग को कहीं अधिक समय चाहिए। इसलिए होल्डिंग समय भट्ठी में लोडिंग और तापीय मापों से अलग कोई सार्वभौमिक “प्रति मिलीमीटर इतने मिनट” वाला अंक नहीं है। उपचार से अनावश्यक दाना-वृद्धि कराए बिना अपेक्षित ऑस्टेनाइट उत्पन्न होना चाहिए।

शीतलन तब शुरू होता है जब इस्पात भट्ठी से बाहर निकलता है या जब बलपूर्वक परिसंचरण आरंभ होता है। “वायु में शीतलन” का अर्थ स्थिर कमरे की हवा, गतिशील हवा या नियंत्रित गैस-प्रवाह हो सकता है, और धातुकर्म की दृष्टि से ये स्थितियाँ समान नहीं होतीं। बड़े सेक्शन का कोर उसकी सतह की तुलना में अधिक धीरे ठंडा होता है। छोटा सेक्शन इतनी तेजी से ठंडा हो सकता है कि उसमें काफी सूक्ष्म फेराइट-पर्लाइट संरचना बन जाए। पर्लाइट या बेनाइट के निर्माण को विलंबित करने वाले मिश्रधातु तत्व भी परिणाम बदल सकते हैं; कुछ ग्रेडों के लिए निर्दिष्ट शीतलन दर या बाद में टेम्परिंग प्रक्रिया आवश्यक हो सकती है।

जब ऑस्टेनाइट अपने रूपांतरण-परास से होकर ठंडा होता है, तो कार्बन का पुनर्वितरण होता है और नए संघटक बनते हैं। अनेक नॉर्मलाइज़्ड निम्न और मध्यम-कार्बन इस्पातों में सामान्य उत्पाद फेराइट और पर्लाइट का मिश्रण होता है, जिनके अनुपात कार्बन-सामग्री और शीतलन-दर से निर्धारित होते हैं। वायु में ठंडा की गई संरचना सामान्यतः उसी इस्पात की भट्ठी में ठंडा की गई एनील्ड संरचना से अधिक सूक्ष्म और कठोर होती है। अधिक कार्बन वाले या मिश्रधातु इस्पातों में पर्लाइट, बेनाइट या अन्य रूपांतरण-उत्पादों के अनुपात भिन्न हो सकते हैं; इसलिए “normalized” किसी एक सार्वभौमिक सूक्ष्मसंरचना की गारंटी नहीं देता।

National Bureau of Standards ने 1935 में नॉर्मलाइज़िंग का वर्णन क्रांतिक परास से लगभग 100 °F ऊपर गर्म करने और फिर स्थिर हवा में ठंडा करने के रूप में किया था। यह ऐतिहासिक वर्णन प्रोसेस एनीलिंग के साथ आवश्यक अंतर को स्पष्ट करता है, जिसे उसने निम्न या निम्न क्रांतिक-तापमान परास के नीचे अथवा उसके निकट रखा था। आधुनिक विनिर्देशन ग्रेड के अनुसार विवरणों को परिष्कृत करते हैं, लेकिन मूल क्रम अब भी स्पष्ट है: ऑस्टेनिटीकरण करना और फिर भट्ठी-शीतलन अनुसूची लागू करने के बजाय खुले वातावरण में ठंडा करना।

### पुनर्क्रिस्टलीकरण, दाना-परिष्करण और संरचनात्मक समरूपीकरण

नॉर्मलाइज़िंग विकृत या असमान पूर्ववर्ती संरचना को ऑस्टेनाइटिक दानों की नई जनसंख्या से प्रतिस्थापित कर सकता है। फोर्ज किए गए या रोल किए गए घटक में विकृति के कारण दाने खिंच जाते हैं, विस्थापन उत्पन्न होते हैं और दिशात्मक भिन्नता पैदा होती है। जब इस्पात ऑस्टेनाइट क्षेत्र तक पहुँचता है, तो रिकवरी और पुनर्क्रिस्टलीकरण-संबंधी प्रक्रियाएँ इस विकृति-संरचना के बड़े भाग को हटा सकती हैं। नए ऑस्टेनाइट दाने अंकुरित होकर बढ़ते हैं और शीतलन के दौरान होने वाला बाद का रूपांतरण उन पूर्व-ऑस्टेनाइट दानों से संबद्ध फेराइट और पर्लाइट उत्पन्न करता है।

इसी कारण नॉर्मलाइज़िंग को अक्सर दाना-परिष्करण उपचार कहा जाता है। इस वाक्यांश में आवश्यक सावधानी है। केवल भट्ठी के उच्च तापमान तक पहुँच जाने से उपचार परिष्करण की गारंटी नहीं देता। ऑस्टेनाइट दाने का आकार प्रारंभिक संरचना, अधिकतम तापमान, होल्डिंग समय, गर्म करने की दर, मिश्रधातु योजकों और शीतलन स्थितियों पर निर्भर करता है। मध्यम ऑस्टेनिटीकरण उपचार फोर्जिंग से विरासत में मिली संरचना की तुलना में अधिक समान और सूक्ष्म संरचना उत्पन्न कर सकता है। आवश्यक तापमान से काफी ऊपर लंबे समय तक सोखने पर मोटे ऑस्टेनाइट दाने बन सकते हैं, जिसके बाद बनने वाली फेराइट-पर्लाइट संरचना भी अपेक्षाकृत मोटी होती है।

यह उपचार संरचनात्मक असमानता को भी कम कर सकता है। कास्ट इस्पात में पृथक्करण, मोटे डेंड्राइटिक क्षेत्र और स्थानीय रूप से भिन्न फेज़-वितरण हो सकते हैं। फोर्जिंग और रोलिंग से बैंडिंग, लम्बे दाने या विकृति और तापमान में भिन्नताएँ रह सकती हैं। नॉर्मलाइज़िंग शीतलन से पहले अधिक सुसंगत ऑस्टेनिटिक अवस्था को बढ़ावा देता है, जबकि विसरण और रूपांतरण इन क्षेत्रों के बीच दिखाई देने वाले कुछ अंतर को कम करते हैं। यह गंभीर रासायनिक पृथक्करण को समाप्त नहीं करता और न ही दरारों की मरम्मत करता है। बड़े घटक के प्रत्येक स्थान को यह एकसमान भी नहीं बनाता, क्योंकि सतह और कोर अब भी अलग-अलग शीतलन दरों का अनुभव करते हैं।

परिणामी परिष्करण इंजीनियरिंग गुणों को प्रभावित करता है। अधिक समान फेराइट-पर्लाइट वितरण कठोरता और तन्य प्रतिक्रिया में सुसंगतता सुधार सकता है, दिशात्मक भिन्नता कम कर सकता है और मशीनिंग या बाद के हार्डनिंग के लिए अधिक पूर्वानुमेय प्रारंभिक अवस्था प्रदान कर सकता है। नॉर्मलाइज़िंग कुछ अवशिष्ट तनाव को भी कम कर सकता है, हालांकि इसे समर्पित तनाव-निवारण चक्र नहीं माना जाना चाहिए। शीतलन के बाद तनाव-अवस्था ज्यामिति, प्रतिबंध, तापीय प्रवणताओं और रूपांतरण-विकृति पर निर्भर करती है।

“समरूपीकरण” शब्द का भी सावधानी से उपयोग किया जाना चाहिए। नॉर्मलाइज़िंग संरचनात्मक एकरूपता में सुधार करता है; यह कास्ट मिश्रधातु में दीर्घ-पैमाने के रासायनिक पृथक्करण को कम करने के उद्देश्य से किए जाने वाले उच्च-तापमान समरूपीकरण उपचार के समान नहीं है। कार्बन और प्रतिस्थापी मिश्रधातु तत्व सभी समान दर से विसरित नहीं होते, और नॉर्मलाइज़िंग का होल्ड अक्सर प्रमुख संघटन-प्रवणताओं को समाप्त करने के लिए बहुत छोटा होता है। व्यावहारिक परिणाम रासायनिक पूर्णता नहीं, बल्कि संरचनात्मक कंडीशनिंग है।

### नॉर्मलाइज़िंग केवल तेज़ एनीलिंग क्यों नहीं है

एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग दोनों की शुरुआत ऑस्टेनाइट परास में गर्म करने से हो सकती है, लेकिन उनकी शीतलन अनुसूचियाँ इतनी भिन्न होती हैं कि अलग-अलग पदार्थ उत्पन्न होते हैं। पूर्ण एनीलिंग में सामान्यतः भट्ठी में शीतलन या कोई अन्य जानबूझकर धीमी और निर्दिष्ट शीतलन-विधि अपनाई जाती है, ताकि रूपांतरण साम्यावस्था के अधिक निकट हो। इससे अपेक्षाकृत मोटी फेराइट-पर्लाइट संरचनाएँ, कम कठोरता और बेहतर तन्यता या मशीनिंग-क्षमता प्राप्त होती है। नॉर्मलाइज़िंग में खुली हवा या गैस में शीतलन किया जाता है, जिससे ऊष्मा अधिक तेजी से निकलती है और सामान्यतः अधिक सूक्ष्म रूपांतरण-उत्पादों के साथ अधिक शक्ति और कठोरता प्राप्त होती है।

अंतर केवल समय का नहीं है। शीतलन-दर फेराइट और पर्लाइट बनने के तापमान, पर्लाइट लैमेलाओं के बीच की दूरी, कार्बन-विसरण की सीमा और मिश्रधातु इस्पातों में बेनाइट बनने की संभावना को बदल देती है। नॉर्मलाइज़्ड 4140 घटक और भट्ठी में ठंडा किए गए एनील्ड 4140 घटक में नाममात्र रूप से समान फेज़ हो सकते हैं, फिर भी उनकी कठोरता और बाद के क्वेंचिंग पर प्रतिक्रिया में पर्याप्त अंतर हो सकता है। नॉर्मलाइज़िंग चक्र को “तेज़ एनीलिंग” कहना इन रूपांतरण-अंतरों को छिपा देता है।

नॉर्मलाइज़िंग तब चुना जाता है जब पिछली प्रक्रिया ने अस्वीकार्य संरचना छोड़ी हो या जब निर्दिष्ट नॉर्मलाइज़्ड आपूर्ति-अवस्था आवश्यक हो। यह मशीनिंग से पहले फोर्जिंग को कंडीशन कर सकता है, हॉट-वर्क किए गए उत्पादों की संरचना को परिष्कृत कर सकता है, कास्टिंग के बाद असमानता कम कर सकता है और हार्डनिंग तथा टेम्परिंग से पहले एक दोहराने योग्य प्रारंभिक अवस्था प्रदान कर सकता है। अधिकतम कोमलता के लिए यह स्वतः सही उपचार नहीं है। यदि कम कठोरता और आसान मशीनिंग प्राथमिक आवश्यकताएँ हों, तो इसके बजाय पूर्ण एनीलिंग निर्दिष्ट की जा सकती है।

नॉर्मलाइज़िंग हमेशा अंतिम उपचार भी नहीं होता। Federal regulation 49 CFR § 179.500-6 एक सुरक्षा-आवश्यक उदाहरण देता है, जिसमें टैंक-इस्पात के निर्दिष्ट उपचार में एनीलिंग या नॉर्मलाइज़िंग के बाद टेम्परिंग शामिल है और टेम्परिंग तापमान 1000 °F से कम नहीं होना चाहिए। यह उदाहरण दिखाता है कि केवल उपचार का नाम पर्याप्त नहीं है: अंतिम गुण पूरी क्रमिक प्रक्रिया पर निर्भर करते हैं।

इसलिए एक वैध नॉर्मलाइज़िंग प्रक्रिया में इस्पात ग्रेड, क्रांतिक-तापमान का आधार, ऑस्टेनिटीकरण तापमान, ताप-संतुलन या होल्डिंग की प्रक्रिया, शीतलन माध्यम और परिसंचरण, सेक्शन का आकार तथा बाद में आवश्यक किसी भी टेम्परिंग की जानकारी होनी चाहिए। इन विवरणों के बिना “normalized” एक अपूर्ण वर्णन है।

## 5. एनीलिंग बनाम नॉर्मलाइजिंग: तापीय इतिहास पर आधारित तुलना

एनीलिंग और नॉर्मलाइजिंग “नरम करने” के लिए प्रयुक्त परस्पर विनिमेय नाम नहीं हैं। ये अलग-अलग तापीय इतिहास का वर्णन करते हैं, और इनके बीच मुख्य अंतर ऑस्टेनाइट बनने तथा शीतलन-दर के संबंध में होता है। एनीलिंग का उद्देश्य सामान्यतः नियंत्रित धीमे शीतलन द्वारा अपेक्षाकृत नरम, तनाव-मुक्त और मशीनिंग के लिए उपयुक्त अवस्था प्राप्त करना होता है। नॉर्मलाइजिंग में आम तौर पर इस्पात को ऑस्टेनाइट क्षेत्र तक गर्म करके और हवा या गैस में ठंडा करके अधिक परिष्कृत तथा समान फेराइट–पर्लाइट संरचना प्राप्त करने का उद्देश्य होता है।

सटीक उपचार अभी भी ग्रेड, अनुप्रस्थ काट के आकार, पूर्व प्रसंस्करण, भट्ठी नियंत्रण, वातावरण और लागू उत्पाद विनिर्देशन पर निर्भर करता है। ASTM A941-16 इस्पात और संबंधित मिश्रधातुओं के लिए सामान्य पारिभाषिक शब्दावली प्रदान करता है, लेकिन यह भी बताता है कि किसी विशिष्ट ASTM मानक में दी गई परिभाषा, सामान्य पारिभाषिक मानक में दी गई समान परिभाषा पर वरीयता रखती है। इसलिए ताप-उपचारकर्ता को किसी हैंडबुक से सामान्य तापमान लागू करने के बजाय लागू सामग्री-विनिर्देशन को पढ़ना चाहिए।

### ताप-सीमा और ऑस्टेनाइट का निर्माण

ताप यह निर्धारित करता है कि कौन-से रूपांतरण संभव होंगे। हाइपोयूटेक्टॉइड कार्बन इस्पात के लिए, ऊपरी क्रांतिक तापमान Ac3 से पर्याप्त ऊपर तक गर्म करने पर संबंधित अनुप्रस्थ काट में ऑस्टेनाइट बनता है। शीतलन के दौरान, जब तक मिश्रधातुकरण, शीतलन-दर या कार्बन की मात्रा रूपांतरण-पथ को न बदल दे, यह ऑस्टेनाइट मुख्यतः फेराइट और पर्लाइट में परिवर्तित होता है। हाइपरयूटेक्टॉइड इस्पात में उपचार Ac1 और Acm के सापेक्ष निर्धारित किया जा सकता है, और सीमेंटाइट का पूर्ण विघटन हमेशा उद्देश्य नहीं होता। क्रोमियम, मोलिब्डेनम, निकेल, मैंगनीज और सिलिकॉन जैसे मिश्रधातु-तत्व क्रांतिक तापमान, विसरण-दर, कठोरीकरण-क्षमता और रूपांतरण-उत्पादों को बदलते हैं।

नॉर्मलाइजिंग में सामान्यतः क्रांतिक सीमा से ऊपर ऑस्टेनाइटीकरण, अनुप्रस्थ काट को तापमान तक पहुँचने के लिए पर्याप्त समय तक होल्डिंग, और फिर वर्कपीस को मुक्त शीतलन के लिए बाहर निकालना शामिल होता है। Bodycote ने 2024 में नॉर्मलाइजिंग का वर्णन लगभग 800–920 °C तक गर्म करने के रूप में किया, जिससे नए ऑस्टेनाइट कण बनते हैं, जिसके बाद हवा या गैस में मुक्त रूप से शीतलन किया जाता है। यह सीमा एक प्रक्रिया-विवरण है, सार्वभौमिक निर्देश नहीं। 4140 इस्पात के लिए 2007 के MIT प्रयोगशाला संदर्भ में नॉर्मलाइजिंग हेतु लगभग 850–875 °C दिया गया है, जिसमें ताप-साम्य के लिए होल्डिंग और उसके बाद हवा में शीतलन शामिल है। अलग अनुप्रस्थ काट की मोटाई या भट्ठी की अलग व्यवस्था के कारण अलग सोक-समय आवश्यक हो सकता है और समान नाममात्र सेटपॉइंट पर भी अलग परिणाम प्राप्त हो सकता है।

एनीलिंग में कई प्रकार के उपचार शामिल हैं, इसलिए “एनीलिंग तापमान” का कोई एक निश्चित अर्थ नहीं है। पूर्ण एनीलिंग में सामान्यतः उपयुक्त कार्बन या निम्न-मिश्रधातु इस्पात को ऑस्टेनाइज़ करके भट्ठी में धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है। इसके विपरीत, प्रोसेस एनीलिंग प्रायः शीत-कार्य के बाद निम्न-कार्बन इस्पात पर लागू की जाती है और इसे निम्न क्रांतिक-तापमान सीमा से नीचे या उसके निकट किया जा सकता है। National Bureau of Standards ने 1935 में प्रकाशित Circular 409 में यह अंतर स्पष्ट किया था। प्रोसेस एनील, पूर्ण एनीलिंग या नॉर्मलाइजिंग चक्र से बनने वाली समान ऑस्टेनाइट कण-संरचना उत्पन्न किए बिना तन्यता को पुनर्स्थापित कर सकता है।

क्रांतिक सीमा से ऊपर गर्म करने पर भी अंतिम कण-आकार के सूक्ष्म होने की गारंटी नहीं होती। अत्यधिक तापमान, अत्यधिक सोक-समय या बार-बार का ताप-प्रभाव मोटे ऑस्टेनाइट कण उत्पन्न कर सकता है। नॉर्मलाइजिंग प्रायः पहले से मोटी या असमान संरचना को परिष्कृत करता है, क्योंकि इस्पात को फिर से गर्म करके रूपांतरित किया जाता है; लेकिन यह परिष्करण चुने गए तापमान और चक्रों की संख्या पर निर्भर करता है। भट्ठी-प्रक्रिया नियंत्रित होने पर एनीलिंग भी उपयोगी और समान संरचना उत्पन्न कर सकती है; यह नॉर्मलाइजिंग का केवल अनियंत्रित रूप नहीं है।

| उपचार | प्रमुख उद्देश्य | सामान्य तापीय सीमा | शीतलन विधि | अपेक्षित संरचना | आयामी जोखिम | सामान्य पश्च-प्रक्रियाएँ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| प्रोसेस एनीलिंग | शीत-कार्य के बाद तन्यता पुनर्स्थापित करना और फॉर्मिंग तनाव घटाना | निम्न क्रांतिक सीमा से नीचे या उसके निकट, ग्रेड पर निर्भर | नियंत्रित भट्ठी या निर्दिष्ट धीमा शीतलन | पुनःस्फुटित या नरम फेराइट; संरचना पूर्व विकृति पर निर्भर | सामान्यतः कम, लेकिन अवशिष्ट तनाव-मुक्ति से विकृति हो सकती है | शीत-फॉर्मिंग, मोड़ना, ड्रॉइंग, हल्की मशीनिंग |
| पूर्ण एनीलिंग | कठोरता घटाना, मशीनिंग-सुगमता बढ़ाना और नरम फेराइट–पर्लाइट अवस्था उत्पन्न करना | ग्रेड के लिए उपयुक्त ऑस्टेनाइटीकरण सीमा | भट्ठी में शीतलन या अन्य धीमा, नियंत्रित कार्यक्रम | नॉर्मलाइज्ड अवस्था की तुलना में सामान्यतः मोटा फेराइट–पर्लाइट | मध्यम; धीमे तापीय प्रवणता और तनाव-मुक्ति अभी भी महत्वपूर्ण हैं | रफ मशीनिंग, फॉर्मिंग, बाद का ताप-उपचार |
| नॉर्मलाइजिंग | संरचना को परिष्कृत या समरूप करना और निर्दिष्ट डिलीवरी अवस्था स्थापित करना | क्रांतिक सीमा से ऊपर; प्रायः लगभग 800–920 °C, लेकिन ग्रेड-विशिष्ट | स्थिर हवा, प्रवाहित हवा या गैस | सामान्यतः अधिक सूक्ष्म फेराइट–पर्लाइट और अधिक समान पूर्व-ऑस्टेनाइट कण-आकार | भट्ठी-शीतलन से अधिक, क्योंकि सतह और केंद्र अलग-अलग दर से ठंडे होते हैं | मशीनिंग, निरीक्षण, क्वेंचिंग और टेम्परिंग, निर्माण |
| नॉर्मलाइज्ड और टेम्पर्ड अवस्था | नॉर्मलाइजिंग के बाद शक्ति, दृढ़ता और अवशिष्ट तनाव को समायोजित करना | नॉर्मलाइजिंग सीमा, जिसके बाद ग्रेड-विशिष्ट टेम्परिंग | नॉर्मलाइजिंग के बाद हवा या गैस; टेम्परिंग के बाद नियंत्रित शीतलन | टेम्पर्ड फेराइट–पर्लाइट या ग्रेड पर निर्भर अन्य टेम्पर्ड उत्पाद | दोनों चरणों और अनुप्रस्थ काट के आकार द्वारा नियंत्रित | सेवा-उपयोग, वेल्डिंग योग्यता, अंतिम मशीनिंग |

उपचार-प्रतिक्रिया की सामान्य प्रवृत्तियाँ; वास्तविक गुण ग्रेड और अनुप्रस्थ काट पर निर्भर रहते हैं।
| उपचार | शीतलन विधि | सामान्य गुण-प्रवृत्ति |
|---|---|---|
| प्रक्रिया-एनीलिंग | नियंत्रित भट्ठी या निर्दिष्ट धीमा शीतलन | शीत-कर्मण के बाद कम पराभव-सामर्थ्य और बेहतर दीर्घीकरण |
| पूर्ण एनीलिंग | भट्ठी में शीतलन या धीमा नियंत्रित शीतलन | कम कठोरता और बेहतर मशीनिंग-क्षमता |
| नॉर्मलाइज़िंग | स्थिर वायु, प्रवाहित वायु या गैस | अधिक सूक्ष्म संरचना तथा सामान्यतः अधिक सामर्थ्य और कठोरता |
| नॉर्मलाइज़्ड और टेम्पर्ड | नॉर्मलाइज़िंग के बाद वायु या गैस, फिर नियंत्रित टेम्परिंग | समायोजित सामर्थ्य, दृढ़ता और अवशिष्ट तनाव |

तालिका प्रवृत्तियाँ दर्शाती है, गारंटीकृत गुण नहीं। ISO 683-1:2016 गैर-मिश्रधातु ताप-उपचार योग्य इस्पातों के तकनीकी डिलीवरी अवस्थाओं में नॉर्मलाइज्ड तथा नॉर्मलाइज्ड-और-टेम्पर्ड अवस्थाओं को सूचीबद्ध करता है। इस शब्दावली का महत्व है: उपचार-अवस्था उत्पाद की आवश्यकता का हिस्सा होती है, न कि निर्माण के बाद जोड़ा गया केवल कार्यशाला-विवरण।

### शीतलन माध्यम और शीतलन-दर के परिणाम

कई व्यावहारिक तुलनाओं में शीतलन निर्णायक अंतर होता है। भट्ठी में शीतलित एनीलिंग वर्कपीस को अधिक समय तक ऊँचे तापमान पर रखती है, जिससे कार्बन का विसरण और रूपांतरण साम्यावस्था के अधिक निकट आगे बढ़ता है। तुलनीय ऑस्टेनाइटीकृत अवस्था से हवा में शीतलन की तुलना में इससे सामान्यतः अधिक मोटे पर्लाइट-अंतराल और कम कठोरता प्राप्त होती है। परिणामस्वरूप काटना प्रायः आसान होता है और तन्यता अधिक होती है, विशेषकर तब जब सामग्री में मिश्रधातुकरण अधिक न हो।

नॉर्मलाइजिंग में इस्पात को भट्ठी से निकालकर स्थिर हवा, गतिमान हवा या नियंत्रित गैस-धारा के संपर्क में रखा जाता है। Karlsruhe Institute of Technology की शब्दावली नॉर्मलाइजिंग को समान कण-आकार और संघटन को बढ़ावा देने के लिए खुले वातावरण में शीतलन के बाद किया गया ऑस्टेनाइटीकरण परिभाषित करती है। सामान्यतः अधिक तेज शीतलन-दर, भट्ठी में शीतलन की तुलना में अधिक सूक्ष्म रूपांतरण-उत्पाद उत्पन्न करती है। अधिक सूक्ष्म पर्लाइट-अंतराल और अधिक परिष्कृत फेराइट-जालिका सामान्यतः पूर्ण एनीलिंग की तुलना में उपज-शक्ति और तन्य-शक्ति बढ़ाते हैं, जबकि कठोरता बढ़ती है और मशीनिंग-सुगमता घट सकती है।

हवा में शीतलन की दर एक निश्चित दर नहीं होती। पतली प्लेट आसपास के गैस-तापमान तक शीघ्र पहुँच सकती है, जबकि भारी फोर्जिंग का केंद्र उसकी सतह के ठंडा हो जाने के काफी समय बाद तक गर्म रह सकता है। पंखा, गैस का संघटन, रैक की व्यवस्था, पार्ट्स के बीच की दूरी और भट्ठी से बाहर निकलने का तापमान—सभी शीतलन-वक्र को प्रभावित करते हैं। बड़े अनुप्रस्थ काट धीरे-धीरे ठंडे हो सकते हैं, जिससे केंद्र एनील्ड संरचना जैसा और सतह अधिक कठोर संरचना जैसी बन सकती है। पर्याप्त कठोरीकरण-क्षमता वाले मिश्रधातु इस्पातों में हवा में शीतलन भी कुछ क्षेत्रों में बैनाइट या मार्टेंसाइट उत्पन्न कर सकता है। इसलिए अनुप्रस्थ काट और ग्रेड की जानकारी के बिना “नॉर्मलाइज्ड” लेबल अधूरा है।

यही समस्या भट्ठी में एनीलिंग पर भी लागू होती है। “भट्ठी में शीतलन” का अर्थ प्रोग्रामित दर, भट्ठी को बंद करना, रूपांतरण के दौरान चरणबद्ध शीतलन या कम तापमान वाले क्षेत्र में स्थानांतरण हो सकता है। इन प्रक्रियाओं से अलग-अलग पर्लाइट आकृतिविज्ञान, अवशिष्ट तनाव और आयामी परिवर्तन उत्पन्न हो सकते हैं। रूपांतरण-सीमा से होकर शीतलन विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि ऑस्टेनाइट के विघटन के साथ आयतन-परिवर्तन होता है। असमान शीतलन पतले घटकों को मोड़ सकता है या मोटे घटकों में तनाव छोड़ सकता है, भले ही अंतिम कठोरता स्वीकार्य दिखाई दे।

उपयुक्त रूप से चुना गया नॉर्मलाइजिंग रासायनिक और संरचनात्मक बैंडिंग को भी कम कर सकता है, लेकिन यह प्रत्येक पृथक्करण-प्रभाव को समाप्त नहीं कर सकता। भारी मिश्रधातु-पृथक्करण, फोर्जिंग-प्रवाह, वेल्ड क्षेत्र और डीकार्ब्यूराइजेशन एक चक्र के बाद भी दिखाई दे सकते हैं। विनिर्देशन के अनुसार दूसरे नॉर्मलाइजिंग उपचार, विसरण उपचार या अलग क्वेंचिंग-और-टेम्परिंग मार्ग की आवश्यकता हो सकती है।

### कठोरता, शक्ति, तन्यता और मशीनिंग-सुगमता में सामान्य अंतर

सामान्य तुलना सरल है: पूर्ण एनीलिंग अधिक नरम अवस्था प्रदान करती है, जबकि नॉर्मलाइजिंग अधिक शक्ति और प्रायः अधिक सूक्ष्म संरचना प्रदान करता है। एनील्ड इस्पात में सामान्यतः काटने के लिए कम बल लगता है और मशीनिंग-सुगमता बेहतर होती है, यद्यपि अत्यधिक नरम इस्पात लंबे और समस्याजनक चिप्स उत्पन्न कर सकता है। नॉर्मलाइज्ड इस्पात में सामान्यतः अधिक उपज-शक्ति, तन्य-शक्ति और स्थानीय विकृति का अधिक प्रतिरोध होता है, क्योंकि इसकी फेराइट–पर्लाइट संरचना भट्ठी में धीमे शीतलन से उत्पन्न संरचना की तुलना में अधिक सूक्ष्म और कम मोटी होती है।

तन्यता का निर्धारण किसी एक नियम से नहीं किया जा सकता। जब नॉर्मलाइजिंग किसी मोटी, पृथक या अतितप्त संरचना का स्थान लेता है, तो यह समान बढ़ाव और दृढ़ता में सुधार कर सकता है। फिर भी, सावधानीपूर्वक किए गए पूर्ण एनीलिंग की तुलना में अधिक कठोरता और अधिक सूक्ष्म पर्लाइट कुछ ग्रेडों में तन्यता घटा सकते हैं। कार्बन की मात्रा, मिश्रधातु की मात्रा, समावेशन का आकार, कण-आकार और परीक्षण की दिशा—सभी परिणाम को प्रभावित करते हैं। मोटाई शीतलन-दर को बदलती है, इसलिए समान ग्रेड और नाममात्र समान उपचार वाली दो छड़ें अलग-अलग तन्य और कठोरता मान प्रदर्शित कर सकती हैं।

पिछले कोल्ड वर्क से भी तुलना बदल जाती है। प्रोसेस एनीलिंग ऑस्टेनिटाइजिंग के बिना फॉर्मेबिलिटी बहाल कर सकती है, जबकि नॉर्मलाइजिंग विकृत संरचना को पूरी तरह बदल सकती है, लेकिन इससे अधिक तापीय विकृति उत्पन्न हो सकती है। 4140 के लिए नॉर्मलाइजिंग अक्सर क्वेंचिंग और टेम्परिंग से पहले की मध्यवर्ती तैयारी होती है, न कि अंतिम सॉफ्ट-मशीनिंग अवस्था। कम-कार्बन शीट के लिए प्रोसेस एनीलिंग प्रासंगिक उपचार हो सकता है, जबकि फोर्ज किए गए मध्यम-कार्बन घटक के लिए फुल एनीलिंग या नॉर्मलाइजिंग निर्दिष्ट किया जा सकता है।

सही चुनाव अपेक्षित तापीय इतिहास पर निर्भर करता है। सामग्री मानक में दिए गए कंडीशन डिज़िग्नेशन, क्रांतिक तापमान, सेक्शन-साइज़ सीमाएँ, कठोरता या यांत्रिक-गुण आवश्यकताएँ, तथा इसके बाद की वेल्डिंग या मशीनिंग प्रक्रिया का उपयोग करें। संघीय विनियमन 49 CFR § 179.500-6 सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोग में इस बिंदु को दर्शाता है: कुछ स्टील टैंक उपचारों में एनीलिंग या नॉर्मलाइजिंग के बाद टेम्परिंग निर्दिष्ट है, जिसमें टेम्परिंग तापमान 1000 °F से कम नहीं होना चाहिए। इनमें से कोई भी शब्द अकेले अंतिम गुणों को परिभाषित नहीं करता। ताप देने का मार्ग, ठंडा करने का मार्ग और उसके बाद का उपचार ही उन्हें निर्धारित करते हैं।

## 6. ग्रेड-विशिष्ट व्यवहार: कार्बन स्टील, निम्न-मिश्रधातु स्टील और 4140

हीट-ट्रीटमेंट चक्र का चयन केवल *annealed* या *normalized* शब्दों से नहीं किया जा सकता। सबसे पहले ग्रेड की पहचान की जाती है, फिर लागू उत्पाद या प्रक्रिया मानक, पूर्व माइक्रोस्ट्रक्चर, सेक्शन-साइज़ और भट्ठी प्रक्रिया पर विचार किया जाता है। अलग-अलग स्टील में भट्ठी का समान सेटपॉइंट अलग-अलग रूपांतरण मार्ग उत्पन्न कर सकता है, जबकि नाममात्र रूप से सही चक्र भी विफल हो सकता है यदि वर्कपीस का कोर अपेक्षित तापमान तक नहीं पहुँचा हो।

ASTM A941-16 स्टील, स्टेनलेस स्टील, संबंधित मिश्रधातुओं और फेरोएलॉय के लिए सामान्य शब्दावली प्रदान करता है, लेकिन यह भी कहता है कि किसी विशिष्ट ASTM मानक में दी गई परिभाषा समान सामान्य परिभाषा का स्थान लेती है। यह योग्यता महत्वपूर्ण है। “नॉर्मलाइजिंग” एक प्रक्रिया-विवरण है, सार्वभौमिक नुस्खा नहीं। उदाहरण के लिए, ISO 683-1:2016 नॉर्मलाइज्ड तथा नॉर्मलाइज्ड-एंड-टेम्पर्ड अवस्थाओं को गैर-मिश्रधातु हीट-ट्रीटेबल स्टील के निर्दिष्ट डिलीवरी कंडीशन के रूप में मानता है। इसलिए तापीय अवस्था सामग्री के डिज़िग्नेशन और स्वीकृति आवश्यकताओं का हिस्सा है, न कि निर्माण के बाद किसी वर्कशॉप द्वारा जोड़ा गया मात्र एक नोट।

### साधारण-कार्बन स्टील और कार्बन मात्रा की भूमिका

कार्बन की मात्रा फेज़ संतुलन और ऑस्टेनिटाइजिंग के लिए आवश्यक तापमान-सीमा—दोनों को बदलती है। हाइपोयूटेक्टॉइड साधारण-कार्बन स्टील में, जिसका कार्बन-विषयक संघटन यूटेक्टॉइड संघटन से कम होता है, ऊपरी क्रांतिक तापमान से ऊपर गर्म करने पर मौजूदा फेराइट के घुलने के बाद ऑस्टेनाइट बनता है। ठंडा करने पर शेष ऑस्टेनाइट के यूटेक्टॉइड तापमान के निकट रूपांतरित होने से पहले प्रोयूटेक्टॉइड फेराइट बनता है। अंतिम संरचना सामान्यतः फेराइट और पर्लाइट की होती है, जिनकी सापेक्ष मात्राएँ कार्बन की मात्रा और ठंडा करने की दर से बहुत अधिक नियंत्रित होती हैं।

यह विवरण वैचारिक है और ग्रेड विनिर्देशन का विकल्प नहीं है। कम-कार्बन स्टील में सामान्यतः फेराइट का अंश अधिक बनता है और धीमी एनीलिंग या एयर-कूल्ड नॉर्मलाइजिंग—दोनों के बाद कठोरता कम रहती है। यूटेक्टॉइड संघटन की ओर कार्बन बढ़ाने से पर्लाइट का अंश बढ़ता है और सामान्यतः मजबूती तथा कठोरता बढ़ती है। इससे तापीय संतुलन भी बदलता है: ऑस्टेनाइट में अधिक कार्बन घोलना पड़ता है, और अनुमेय ओवरहीटिंग मार्जिन निर्दिष्ट रासायनिक संघटन तथा ग्रेन-साइज़ उद्देश्यों पर निर्भर करता है।

यूटेक्टॉइड संघटन के बराबर या उससे अधिक कार्बन वाला उच्च-कार्बन स्टील अलग मार्ग अपनाता है। प्रोयूटेक्टॉइड फेराइट के स्थान पर प्रोयूटेक्टॉइड सीमेंटाइट बन सकता है, और अत्यधिक ऑस्टेनिटाइजिंग से मोटे ग्रेन या अवांछित कार्बाइड-विघटन को बढ़ावा मिल सकता है। दोनों सामग्रियों के लिए समान चक्र को “एनीलिंग” कहना इन अंतरों को छिपा देता है। फुल एनील में सामान्यतः ऑस्टेनाइट क्षेत्र तक गर्म करना, रूपांतरण और साम्यावस्था के लिए होल्ड करना, तथा नियंत्रित और धीमी दर से ठंडा करना शामिल होता है—अक्सर भट्ठी के भीतर। National Bureau of Standards ने 1935 में प्रोसेस एनीलिंग का वर्णन लौह-आधारित मिश्रधातु को निम्न या निकट-निम्न क्रांतिक तापमान-सीमा से नीचे गर्म करने के रूप में किया था; यह प्रक्रिया फुल एनीलिंग और नॉर्मलाइजिंग—दोनों से भिन्न है।

इसके विपरीत, नॉर्मलाइजिंग में स्टील को ऑस्टेनिटाइज किया जाता है और स्थिर या गतिशील वायु में स्वतंत्र रूप से ठंडा होने दिया जाता है। National Bureau of Standards ने इस प्रक्रिया का वर्णन क्रांतिक सीमा से लगभग 100 °F ऊपर गर्म करने और फिर स्थिर-वायु में ठंडा करने के रूप में किया। Bodycote के 2024 के विवरण में लगभग 800–920 °C की व्यापक नॉर्मलाइजिंग सीमा दी गई है; इस दौरान वायु या गैस में स्वतंत्र ठंडा करने से पहले नए ऑस्टेनाइटिक ग्रेन बनते हैं। यह सीमा प्रक्रिया को समझाने के लिए उपयोगी है, लेकिन यह प्रत्येक कार्बन स्टील को एक ही तापमान तक गर्म करने का निर्देश नहीं है।

वायु में ठंडा करना भट्ठी में ठंडा करने से तेज होता है, इसलिए पर्लाइट सामान्यतः अधिक महीन होता है और नॉर्मलाइज्ड स्टील की मजबूती तथा कठोरता पूर्णतः एनील्ड अवस्था से अधिक होती है। परिणाम द्रव्यमान पर निर्भर करता है। समान हीट से बने मोटे फोर्जिंग की तुलना में पतला भाग इतनी तेजी से ठंडा हो सकता है कि उसमें रूपांतरण संरचना काफी अधिक महीन बने। इसके विपरीत, बड़े सेक्शन का केंद्र धीरे-धीरे ठंडा हो सकता है और उसकी कोर संरचना सतह की संरचना से भिन्न हो सकती है। भट्ठी नियंत्रक चैंबर का तापमान रिकॉर्ड करता है; इससे यह सिद्ध नहीं होता कि वर्कपीस उस तापमान तक पहुँच गया है।

इसलिए कार्बन स्टील के लिए व्यावहारिक प्रश्न यह नहीं है कि “स्टील को नॉर्मलाइज करने के लिए किस तापमान की आवश्यकता होती है?” प्रश्न यह है कि “इस ग्रेड और सेक्शन में निर्दिष्ट फेराइट, पर्लाइट, ग्रेन-साइज़, कठोरता और आयामी परिणाम उत्पन्न करने के लिए कौन-सा तापमान और ठंडा करने की अवस्था आवश्यक है?” इसका उत्तर संबंधित सामग्री मानक, हीट-ट्रीटमेंट विनिर्देशन या योग्य प्रक्रिया से प्राप्त होना चाहिए।

### निम्न-मिश्रधातु स्टील और हार्डनेबिलिटी

मिश्रधातुकरण नॉर्मलाइजिंग की प्रक्रिया को केवल सेटपॉइंट में छोटे समायोजन से अपेक्षा से कहीं अधिक गहराई से बदलता है। ऑस्टेनाइट में घुले तत्व क्रांतिक तापमानों को स्थानांतरित कर सकते हैं, कार्बन की सक्रियता बदल सकते हैं, फेराइट और पर्लाइट के निर्माण को धीमा कर सकते हैं, कार्बाइड की स्थिरता बदल सकते हैं और ऑस्टेनाइट ग्रेन-वृद्धि को प्रभावित कर सकते हैं। कंटीन्यूअस-कूलिंग-ट्रांसफॉर्मेशन आरेख पर दिखाए गए रूपांतरण के आरंभ और अंत के समय अधिक लंबे समय की ओर खिसक सकते हैं, जिससे वायु में ठंडा करने पर उन क्षेत्रों में बैनाइट या मार्टेंसाइट बन सकता है जहाँ साधारण-कार्बन स्टील में पर्लाइट बनता।

हार्डेनबिलिटी **हार्डेनबिलिटी** किसी दिए गए शीतलन-परिस्थिति में इस्पात के अधिक कठोर रूपांतरण-उत्पाद को विकसित करने की गहराई या सीमा; यह अधिकतम कठोरता के समान नहीं है।

यही हार्डनेबिलिटी का केंद्रीय अर्थ है। यह अधिकतम कठोरता के समान नहीं है। हार्डनेबिलिटी उस गहराई या सीमा का वर्णन करती है, जहाँ तक किसी दिए गए ठंडा करने की अवस्था में स्टील अधिक कठोर रूपांतरण उत्पाद विकसित कर सकता है। अधिक हार्डनेबिलिटी वाला निम्न-मिश्रधातु स्टील भारी सेक्शन में वायु-शीतलन पर साधारण-कार्बन स्टील की तुलना में कहीं अधिक तीव्र प्रतिक्रिया दे सकता है, भले ही दोनों को भट्ठी में समान उपचार मिला हो। इसके बाद सतह, मध्यवर्ती क्षेत्र और कोर की ठंडा होने की दरें धातुकर्म की दृष्टि से महत्वपूर्ण हो जाती हैं।

मिश्रधातुकरण के कारण “क्रांतिक सीमा से ऊपर” निर्देश भी अपर्याप्त हो सकता है। निम्न और ऊपरी क्रांतिक तापमान साधारण लौह–कार्बन आरेख से अनुमानित तापमानों से भिन्न हो सकते हैं, और संबंधित रूपांतरण-सीमा से ऊपर आवश्यक सुपरहीट ग्रेड, पूर्व अवस्था, ग्रेन-साइज़ लक्ष्य और गर्म करने की प्रक्रिया पर निर्भर करता है। अत्यधिक तापमान पर लंबे समय तक होल्ड करने से वे कार्बाइड घुल सकते हैं जिन्हें यथावत रहना था, ऑस्टेनाइट ग्रेन बड़े हो सकते हैं, विकृति बढ़ सकती है या बाद की रूपांतरण संरचना की हार्डनेबिलिटी बढ़ सकती है। कम समय तक होल्ड करने पर बिना घुले घटक रह सकते हैं या कोर का रूपांतरण अपूर्ण रह सकता है।

शीतलन माध्यम को भी समान सावधानी से निर्दिष्ट करना चाहिए। फर्नेस कूलिंग, स्थिर-वायु कूलिंग, पंखे-सहायित कूलिंग और गैस कूलिंग एक-दूसरे के समान विवरण नहीं हैं। परंपरागत रूप से नॉर्मलाइजिंग में ऑस्टेनिटाइजेशन के बाद खुले वायु-परिवेश में ठंडा किया जाता है; Karlsruhe Institute of Technology की शब्दावली ऑस्टेनिटाइजेशन के बाद खुले वायु-शीतलन को परिभाषित अनुक्रम के रूप में पहचानती है। एनीलिंग में कठोरता कम करने तथा मशीनिंग-क्षमता या तन्यता सुधारने के लिए पूर्वनिर्धारित धीमी शीतलन दर या फर्नेस कूलिंग का उपयोग किया जाता है। यह अंतर एक तापीय इतिहास है, न कि बाद में लगाया जाने वाला लेबल।

आवश्यक यांत्रिक गुणों और लागू मानक के आधार पर निम्न-मिश्रधातु सामग्री को नॉर्मलाइजिंग के बाद टेम्परिंग की भी आवश्यकता हो सकती है। नॉर्मलाइज्ड संरचना अपने-आप अंतिम अवस्था नहीं होती। सुरक्षा-महत्वपूर्ण उदाहरण में 49 CFR § 179.500-6 टैंक-स्टील उपचार के रूप में एनीलिंग या नॉर्मलाइजिंग के बाद टेम्परिंग निर्दिष्ट करता है, जिसमें टेम्परिंग तापमान 1000 °F से कम नहीं होना चाहिए। यह विनियमन दर्शाता है कि “नॉर्मलाइज्ड” जैसे कथन को पूर्ण गुण-विनिर्देशन नहीं माना जा सकता।

सेक्शन-साइज़ अब भी निर्णायक है। ऊष्मा-हस्तांतरण गणना, थर्मोकपल माप, लोड की व्यवस्था, भट्ठी में परिसंचरण, उत्सर्जकता और फिक्स्चर के साथ संपर्क—सभी वास्तविक शीतलन वक्र को प्रभावित करते हैं। भारी घटक का केंद्र रूपांतरण तापमान से ऊपर रह सकता है, जबकि उसकी सतह पर रूपांतरण पहले ही शुरू हो चुका हो। इसलिए उत्पादन प्रक्रिया में समय-निर्धारण का आधार स्पष्ट होना चाहिए: भट्ठी का तापमान, लोड का तापमान, रिकॉर्ड किया गया वर्कपीस थर्मोकपल, या सेक्शन की मोटाई पर आधारित स्वीकृत नियम। “एक घंटे तक होल्ड करें” का कोई निश्चित धातुकर्मीय अर्थ नहीं है, जब तक प्रारंभिक अवस्था और तापमान-साम्यावस्था परिभाषित न हों।

### लगभग 850–875 °C पर MIT का 4140 नॉर्मलाइजिंग उदाहरण

एक उपयोगी नामित उदाहरण AISI/SAE 4140 है, जो क्रोमियम–मोलिब्डेनम निम्न-मिश्रधातु स्टील है और जिसकी वायु-शीतलन पर प्रतिक्रिया साधारण-कार्बन स्टील के समान नहीं होती। मिश्रधातु के तत्व हार्डनेबिलिटी बढ़ाते हैं और रूपांतरण की गतिकी को प्रभावित करते हैं, इसलिए सेक्शन-साइज़ और शीतलन वातावरण परिणामी फेराइट, पर्लाइट, बैनाइट या मार्टेंसाइट अंशों को बदल सकते हैं। 4140 की प्रक्रिया लागू करने से पहले ग्रेड की पुष्टि करनी चाहिए; समान नाममात्र कार्बन स्तर होने से कोई अन्य स्टील धातुकर्मीय रूप से विनिमेय नहीं हो जाता।

2007 का Massachusetts Institute of Technology प्रयोगशाला संदर्भ 4140 के लिए सामान्यीकरण उपचार के रूप में लगभग **850–875 °C** पर ऑस्टेनिटाइज़िंग, तापमान-संतुलन के लिए होल्डिंग, और उसके बाद कमरे के तापमान तक वायु-शीतन निर्दिष्ट करता है। ये तीनों चरण एक-दूसरे से जुड़े हुए हैं। तापमान ऑस्टेनिटिक प्रारंभिक अवस्था बनाता है, होल्डिंग से वास्तविक नमूना—केवल भट्ठी का वातावरण नहीं—ताप-संतुलन प्राप्त करता है, और वायु-शीतन रूपांतरण का मार्ग निर्धारित करता है। होल्डिंग हटाने या वायु-शीतन के स्थान पर भट्ठी-शीतन अपनाने से उपचार बदल जाता है।

MIT की यह अनुसूची प्रयोगशाला या शैक्षिक संदर्भ है; इसे स्वतः उत्पादन विनिर्देशन नहीं माना जा सकता। यह अपने-आप AISI/SAE 4140 से बने प्रत्येक घटक के लिए अनुमत दाने के आकार, कठोरता, तन्य गुणों, विकृति-सीमाओं, वातावरण-नियंत्रण, लोड घनत्व, थर्मोकपल के स्थान या स्वीकृति मानदंड निर्धारित नहीं करती। किसी उत्पादन विनिर्देशन में अलग ऑस्टेनिटाइज़िंग तापमान, अनुभाग-मोटाई पर आधारित परिभाषित सोक, नियंत्रित भट्ठी-एकरूपता या उसके बाद टेम्परिंग उपचार आवश्यक हो सकता है। लागू सामग्री मानक और ड्रॉइंग को प्राथमिकता प्राप्त होती है।

4140 के साथ वास्तविक कार्यखंड का तापमान विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि इसकी अधिक हार्डनेबिलिटी वायु-शीतन को अधिक प्रभावशाली बनाती है। प्रयोगशाला का छोटा कूपन तेजी से और समान रूप से ठंडा हो सकता है; बड़े शाफ्ट, फोर्जिंग या अनियमित घटक के उसी शीतन-वक्र का अनुसरण करने की धारणा नहीं बनाई जा सकती। किनारे केंद्र की तुलना में पहले रूपांतरित हो सकते हैं, और प्रतिबंधित अनुभागों में रूपांतरण के दौरान अवशिष्ट तनाव विकसित हो सकता है। केवल भट्ठी के सेटपॉइंट को दर्ज करना उपचार की गुणवत्ता का कमजोर प्रमाण है।

सही प्रक्रिया यह है कि ग्रेड की पहचान की जाए, आवश्यक अवस्था निर्धारित की जाए, निर्दिष्ट ऑस्टेनिटाइज़िंग सीमा चुनी जाए, कार्यखंड में ताप-संतुलन सत्यापित किया जाए और शीतन-विधि को नियंत्रित किया जाए। एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग दोनों को गर्म करने और ठंडा करने की प्रक्रियाओं के रूप में वर्णित किया जा सकता है, लेकिन कार्बन और निम्न-मिश्रधातु इस्पातों के लिए उनके तापमान, गतिकी, संरचनाएँ और उद्देश्य अलग-अलग रहते हैं। उन्हें परस्पर विनिमेय मानना प्रक्रिया-संबंधी त्रुटि है।

## 7. भट्ठी संचालन और प्रक्रिया चर

भट्ठी संचालन यह निर्धारित करता है कि निर्दिष्ट एनीलिंग या नॉर्मलाइज़िंग उपचार वास्तव में प्रक्रिया में लक्षित इस्पात अनुभाग तक पहुँचता है या नहीं। भट्ठी नियंत्रक 850 °C प्रदर्शित कर सकता है, जबकि मोटी फोर्जिंग का केंद्र काफी ठंडा रह सकता है; इसी प्रकार, सतह पर लगा थर्मोकपल लक्ष्य तापमान दिखा सकता है, जबकि कसकर भरे हुए लोड में कुछ भाग ठंडे रह सकते हैं। इसलिए प्रदर्शित मान भट्ठी का सेटपॉइंट या भट्ठी-क्षेत्र का मापा गया तापमान है, न कि स्वतः प्रत्येक कार्यखंड का तापमान।

यह अंतर महत्वपूर्ण है, क्योंकि एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग रूपांतरण तापमान तथा शीतन-इतिहास पर निर्भर करते हैं। नॉर्मलाइज़िंग में सामान्यतः ऑस्टेनिटाइज़िंग के बाद स्थिर या परिसंचारी वायु में शीतन आवश्यक होता है, जबकि पूर्ण एनील में नियंत्रित, धीमा शीतन आवश्यक होता है, जो अक्सर भट्ठी के भीतर किया जाता है। प्रक्रिया एनीलिंग एक अलग उपचार-श्रेणी है; National Bureau of Standards ने 1935 में इसका वर्णन लौह-आधारित मिश्रधातु को निम्न या लगभग निम्न क्रांतिक-तापमान सीमा से नीचे गर्म करने के रूप में किया था। इसका तापमान नॉर्मलाइज़िंग तापमान का स्थान नहीं ले सकता।

ASTM A941-16 इस्पात, स्टेनलेस स्टील, संबंधित मिश्रधातुओं और फेरोअलॉय के लिए सामान्य शब्दावली प्रदान करता है, लेकिन यह भी बताता है कि किसी विशिष्ट ASTM मानक में दी गई परिभाषा, सामान्य शब्दावली मानक में दी गई समान परिभाषा पर प्रभावी होगी। इसलिए जब शब्दावली या उपचार संबंधी आवश्यकताएँ भिन्न हों, तो लागू उत्पाद या ताप-उपचार विनिर्देशन ही निर्णायक होता है। उदाहरण के लिए, ISO 683-1:2016 गैर-मिश्रधातु ताप-उपचार योग्य इस्पातों के लिए नॉर्मलाइज़्ड तथा नॉर्मलाइज़्ड-एंड-टेम्पर्ड आपूर्ति अवस्थाओं की पहचान करता है। इसलिए “नॉर्मलाइज़्ड” केवल भट्ठी संचालक द्वारा नरम अवस्था के लिए दिया गया वर्णन नहीं है; यह उत्पाद की निर्दिष्ट धातुकर्मीय अवस्था का हिस्सा हो सकता है।

### लोड व्यवस्था, अनुभाग-मोटाई और तापमान-एकरूपता

#### भट्ठी-प्रचालन नियंत्रण

- **भार व्यवस्था** ऐसे परिसंचरण, विकिरण और चालन मार्ग उपलब्ध कराएँ जो समान तापन का समर्थन करें।
- **अनुप्रस्थ काट की मोटाई** नियंत्रक अनुप्रस्थ काट को तापमान तक पहुँचने में आवश्यक समय का ध्यान रखें।
- **तापयुग्म** जब भट्ठी की रीडिंग कोर तापमान निर्धारित नहीं कर सकती, तब प्रतिनिधि कार्यखंड स्थानों का उपयोग करें।
- **वायुमंडल** आवश्यक सतह-अवस्था के अनुसार ऑक्सीकरण, स्केल और डीकार्ब्यूराइज़ेशन को नियंत्रित करें।
- **अभिलेख** बैच की पहचान, तापमान अभिलेख, धारण-स्थितियाँ, शीतलन-विधि और विचलन सुरक्षित रखें।

लोड को इस प्रकार व्यवस्थित किया जाना चाहिए कि भट्ठी का परिसंचरण, विकिरण और चालन पूरे लोड को समान रूप से गर्म कर सके। एक-दूसरे के सीधे संपर्क में रखे गए भागों में ऐसे ढके हुए सतह-क्षेत्र और तापीय संपर्क-पथ बनते हैं, जो खुले हुए सतह-क्षेत्रों से अलग होते हैं। फोर्जिंग से भरी घनी टोकरी में भट्ठी की हवा का पाठ संतोषजनक दिखाई दे सकता है, जबकि अंदर के भाग बाहरी भागों से पीछे रह सकते हैं। लंबे बारों में भी सिरों से केंद्र तक तापमान-अंतर विकसित हो सकता है, विशेषकर तब जब सिरे दरवाजे, सहारा देने वाले फिक्स्चर या उच्च-वेग परिसंचरण-पथ के निकट हों।

अनुभाग-मोटाई एक प्रमुख प्रक्रिया चर है। पतली शीट या छोटा मशीनीकृत घटक भट्ठी के तापमान के निकट शीघ्र पहुँच सकता है; भारी प्लेट, बड़ी कास्टिंग या मोटी फोर्जिंग के केंद्र तक ऊष्मा पहुँचने में अधिक समय लगता है। प्रासंगिक आयाम हमेशा केवल नाममात्र मोटाई नहीं होता। आकार, जंक्शन, बॉस, छेद, संपर्क-बिंदु और अनुभाग में परिवर्तन स्थानीय तापीय विलंब तथा अलग-अलग रूपांतरण प्रतिक्रियाएँ उत्पन्न कर सकते हैं। पतला फ्लैंज पहले ही ऑस्टेनिटिक हो सकता है, जबकि भारी हब अभी भी इच्छित सीमा से नीचे हो सकता है।

गर्म करने की दर को भी नियंत्रित किया जाना चाहिए। तेज रैंप से सतह और केंद्र के बीच बड़ा तापमान-अंतर, तापीय तनाव, विकृति या ऐसे भाग में दरारें उत्पन्न हो सकती हैं जिसमें फोर्जिंग, वेल्डिंग, कास्टिंग या मशीनिंग से अवशिष्ट तनाव मौजूद हो। धीमा रैंप हर स्थिति में स्वतः अधिक सुरक्षित नहीं होता: मध्यवर्ती तापमान सीमा में लंबे समय तक रहने से ऑक्सीकरण बढ़ सकता है और अवक्षेपण, कार्बाइड-विघटन या पूर्ववर्ती सूक्ष्मसंरचनात्मक अवस्था प्रभावित हो सकती है। जहाँ ग्रेड, ज्यामिति या पूर्ववर्ती अवस्था इसकी मांग करे, वहाँ प्रक्रिया में रैंप या चरणबद्ध गर्म करने की व्यवस्था निर्दिष्ट की जानी चाहिए।

लोड घनत्व ऊष्मा-स्थानांतरण और भट्ठी के तापमान-पुनर्प्राप्ति, दोनों को प्रभावित करता है। लोड भरने के लिए दरवाजा खोलने से भट्ठी का तापमान घट सकता है, और भारी चार्ज डालने पर अतिरिक्त गिरावट हो सकती है। यदि नियंत्रक अत्यधिक तीव्र प्रतिक्रिया देता है, तो लोड के संतुलित होने से पहले भट्ठी ओवरशूट कर सकती है। यदि वायु परिसंचरण खराब हो, तो बाहरी भाग अधिक गर्म हो सकते हैं, जबकि केंद्र ठंडा बना रह सकता है। पंखे की दिशा, बैफल की व्यवस्था, टोकरी के बीच का अंतर, सहारा-डिज़ाइन और कार्यक्षेत्र के भीतर चार्ज की स्थिति को उपकरण-योग्यता निर्धारण के दौरान स्थापित किया जाना चाहिए, न कि नियंत्रक के प्रदर्शन से अनुमानित माना जाना चाहिए।

तापमान-एकरूपता सर्वेक्षण और कार्यखंड थर्मोकपल अलग-अलग जानकारी प्रदान करते हैं। एकरूपता सर्वेक्षण खाली या परिभाषित कार्यक्षेत्र में विभिन्न स्थानों के बीच अनुमत तापमान-भिन्नता की जाँच करता है। लोड थर्मोकपल वास्तविक चक्र के दौरान प्रतिनिधि घटक की प्रतिक्रिया दिखाते हैं। दोनों की आवश्यकता हो सकती है। मोटे या सुरक्षा-आलोचनात्मक भागों के लिए प्रतिनिधि स्थानों पर लगाए या उनमें प्रविष्ट किए गए थर्मोकपल ही यह निर्धारित करने का एकमात्र विश्वसनीय साधन हो सकते हैं कि सबसे ठंडे क्षेत्र ने आवश्यक तापमान कब प्राप्त किया है। थर्मोकपल लगाने की विधि को स्वयं इस चक्र को सहन करना चाहिए और भ्रामक सतही पाठ उत्पन्न करने से बचना चाहिए।

### सोकिंग, ताप-संतुलन और अत्यधिक दाना-वृद्धि से बचाव

सोकिंग तभी शुरू होती है जब लोड का नियंत्रक भाग आवश्यक तापमान तक पहुँच जाए; यह आवश्यक नहीं कि भट्ठी का प्रदर्शन पहली बार अपने सेटपॉइंट तक पहुँचते ही सोकिंग शुरू हो जाए। इसका उद्देश्य ताप-संतुलन है: निर्दिष्ट रूपांतरण या रिकवरी प्रक्रिया के लगातार होने के लिए पूरे अनुभाग का पर्याप्त रूप से गर्म होना आवश्यक है। नॉर्मलाइज़िंग में इसका अर्थ है कि लोड को वायु-शीतन के लिए बाहर निकालने से पहले आवश्यक ऑस्टेनिटिक अवस्था स्थापित की जाए। Karlsruhe Institute of Technology नॉर्मलाइज़िंग का वर्णन ऑस्टेनिटाइज़ेशन के बाद खुले वातावरण में वायु-शीतन के रूप में करता है; इस उपचार का उद्देश्य समान दाने का आकार और समान संघटन विकसित करना है।

Massachusetts Institute of Technology के 4140 प्रयोगशाला संदर्भ में नॉर्मलाइज़िंग के लिए लगभग 850–875 °C, इसके बाद ताप-संतुलन हेतु होल्ड और कमरे के तापमान तक वायु-शीतन दिया गया है। यह सीमा उद्धृत 4140 प्रक्रिया पर लागू होती है; यह प्रत्येक 4140 उत्पाद, अनुभाग या विनिर्देशन के लिए सार्वभौमिक सेटिंग नहीं है, और हर इस्पात ग्रेड के लिए तो बिल्कुल नहीं। मिश्रधातु का संघटन रूपांतरण तापमानों को स्थानांतरित करता है और हार्डनेबिलिटी बदलता है, जबकि पूर्ववर्ती फोर्जिंग, वेल्डिंग, कोल्ड वर्क और कार्बाइड की अवस्था लगातार प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक समय को प्रभावित करते हैं।

आवश्यकता से अधिक समय तक होल्ड करने से बेहतर ताप-संतुलन की गारंटी नहीं मिलती। अत्यधिक तापमान या अत्यधिक समय पर ऑस्टेनाइट के दाने मोटे हो सकते हैं। मोटे पूर्व-ऑस्टेनाइट दाने अधिक मोटी रूपांतरण-संरचना उत्पन्न कर सकते हैं, कठोरता को बदल सकते हैं और शीतन के बाद कठोरता-प्रवणता को प्रभावित कर सकते हैं। अधिक गर्म करने से वे अवयव भी घुल सकते हैं जिन्हें प्रक्रिया बनाए रखना चाहती थी, विकृति बढ़ सकती है और सतही क्षति अधिक गंभीर हो सकती है। असमान संरचना को परिष्कृत या पुनर्स्थापित करने के लिए अक्सर नॉर्मलाइज़िंग चुना जाता है, लेकिन बहुत लंबा या अत्यधिक गर्म नॉर्मलाइज़िंग चक्र इस उद्देश्य को विफल कर सकता है।

एनीलिंग में शीतन की आवश्यकता अलग होती है। पूर्ण एनील में भट्ठी-शीतन अनुसूची इच्छित रूपांतरण-पथ के लिए पर्याप्त रूप से धीमी होनी चाहिए; केवल लोड को संभालने योग्य तापमान तक ठंडा करना पर्याप्त नहीं है। Texas A&M नॉर्मलाइज़िंग—जिसमें क्रांतिक सीमा से ऊपर गर्म करने के बाद स्थिर या प्रवाहित वायु का उपयोग होता है—को एनीलिंग से अलग करता है, जिसमें कठोरता घटाने तथा मशीनिंग-योग्यता और तन्यता सुधारने के लिए पूर्वनिर्धारित धीमी शीतन-दर अपनाई जाती है। बहुत तेजी से ठंडी होने वाली भट्ठी या ऐसा लोड जिसे केंद्र के गर्म रहते बाहर निकाल लिया गया हो, मिश्रित संरचना और असंगत मशीनिंग व्यवहार उत्पन्न कर सकता है।

गर्म करने, सोकिंग और शीतन के सटीक समय ग्रेड विनिर्देशन, अनुभाग आकार, लोड व्यवस्था, भट्ठी की क्षमता और सत्यापित प्रक्रिया से निर्धारित किए जाने चाहिए। ASM *Metals Handbook* में इस्पात के ताप-उपचार को ऑस्टेनिटाइज़िंग तापमान, शीतन माध्यम, चर, प्रक्रियाओं और अनुप्रयोगों से जुड़े हुए प्रक्रिया-निर्णयों के रूप में प्रस्तुत किया गया है। किसी सामान्य चार्ट से कॉपी किया गया समय इस आकलन का स्थान नहीं ले सकता।

### वातावरण, ऑक्सीकरण, डीकार्बराइज़ेशन और स्केल

वातावरण नियंत्रण सतह की स्थिति के साथ-साथ उसके रूप-रंग को भी प्रभावित करता है। ऑक्सीकरणकारी भट्ठी में लोहा ऑक्सीजन और जलवाष्प के साथ अभिक्रिया करके ऑक्साइड परत बनाता है। यह परत आयामों को बदलती है, मशीनिंग प्रक्रियाओं को दूषित करती है और सतह के दोषों को छिपा सकती है। हैंडलिंग या शॉट-ब्लास्टिंग के दौरान यह परत अलग हो सकती है, जिससे सतह खुरदरी हो जाती है और अंतिम मशीनिंग के लिए उपलब्ध अतिरिक्त धातु की मात्रा बदल जाती है। जब विभिन्न सतहों का संपर्क अलग-अलग हो या पुर्जे एक-दूसरे को स्पर्श कर रहे हों, तब यह हानि समान रूप से नहीं होती।

डीकार्ब्यूराइजेशन साधारण ऑक्साइड परत की तुलना में अधिक गंभीर समस्या है, क्योंकि यह सतह के निकट स्थित इस्पात के रासायनिक संघटन को बदल देता है। ऑक्सीकरणकारी या नम भट्ठी-वातावरण में कार्बन सतह से बाहर की ओर विसरित हो सकता है, जिससे कम-कार्बन वाली परत बनती है। यह परत कोर की तुलना में नरम हो सकती है, इसमें घिसाव-प्रतिरोध कम हो सकता है, बाद की कठोरीकरण प्रक्रिया पर इसकी प्रतिक्रिया अलग हो सकती है, या इससे ऐसी कठोरता-पढ़ाई प्राप्त हो सकती है जो अंदरूनी भाग का सही प्रतिनिधित्व न करे। इसकी गहराई तापमान, समय, इस्पात के संघटन, वातावरणीय विभव और सतह की स्थिति पर निर्भर करती है। अत्यधिक समय तक तापमान पर बनाए रखने से ऑक्सीकरण और कार्बन-हानि, दोनों की संभावना बढ़ जाती है।

सुरक्षात्मक वातावरण, निर्वात, सीलबंद कंटेनर या बलिदानी पैकिंग इन प्रभावों को कम कर सकते हैं, लेकिन प्रत्येक विधि में गैस-संघटन, ओसांक, रिसाव, प्रवाह, भट्ठी की स्वच्छता और लोडिंग-पद्धति का नियंत्रण आवश्यक होता है। किसी निष्क्रिय गैस के नाममात्र लेबल से यह सिद्ध नहीं होता कि वातावरण डीकार्ब्यूराइजेशन को रोकता है। जलवाष्प, वायु का प्रवेश, स्नेहक-अवशेष और दूषित फिक्स्चर भट्ठी के रसायन को बदल सकते हैं। इसके विपरीत, अत्यधिक कार्ब्यूराइजिंग वातावरण सतह पर कार्बन बढ़ा सकता है और एक अलग दोष उत्पन्न कर सकता है।

वातावरण का चयन अपेक्षित अंतिम सतह-स्थिति के आधार पर किया जाना चाहिए। यदि मशीनिंग से प्रभावित परत हटाई जानी है और इसलिए ऑक्साइड परत तथा डीकार्ब्यूराइजेशन की अनुमति है, तब भी अनुमत गहराई परिभाषित करनी आवश्यक है। यदि सतह अंतिम रूप से तैयार होनी है, आयाम की दृष्टि से महत्वपूर्ण है, या बाद में इंडक्शन हार्डनिंग, कार्ब्यूराइजिंग, नाइट्राइडिंग अथवा थकान-भार के अधीन होगी, तो वातावरण की सीमाएँ अधिक कठोर होंगी। सतह से गहराई तक कठोरता-मापन, धातुवैज्ञानिक परीक्षण, आयामी जाँच और ऑक्साइड परत का निरीक्षण यह पुष्टि कर सकते हैं कि चक्र ने निर्दिष्ट परिणाम उत्पन्न किया है।

सुरक्षा की दृष्टि से महत्वपूर्ण एक उदाहरण 49 CFR § 179.500-6 में मिलता है, जहाँ कुछ इस्पात टैंकों के ऊष्मा-उपचार में एनीलिंग या नॉर्मलाइजिंग के बाद टेम्परिंग शामिल है और टेम्परिंग तापमान 1000 °F से कम नहीं होना चाहिए। यह आवश्यकता दर्शाती है कि भट्ठी-प्रक्रिया को लागू विनिर्देशन से अलग नहीं किया जा सकता। स्वीकार्य सेटपॉइंट, लोड, सोक, शीतलन-विधि, वातावरण और निरीक्षण-मापदंड, निर्दिष्ट इस्पात और ज्यामिति के लिए योग्य प्रक्रिया का हिस्सा होते हैं। इन नियंत्रणों के बिना कोई भी एकल एनीलिंग या नॉर्मलाइजिंग तापमान, धारण-समय अथवा शीतलन-अनुसूची मान्य नहीं होती।

## 8. सूक्ष्मसंरचनात्मक परिणाम और उनके सत्यापन की विधियाँ

### शीतलन-पथ में पर्लाइट, फेराइट, बैनाइट और मार्टेंसाइट

एनीलिंग और नॉर्मलाइजिंग की परिभाषा तापीय इतिहास से होती है, केवल “नरमी” शब्द से नहीं। अंतिम सूक्ष्मसंरचना ताप के दौरान बने ऑस्टेनाइट, इस्पात के संघटन, अनुप्रस्थ काट के आकार और शीतलन के दौरान तापमान-समय पथ पर निर्भर करती है। रूपांतरण तभी आरंभ होता है जब शीतलन-वक्र संबंधित रूपांतरण-सीमा को काटता है, और बनने वाले उत्पाद तापमान तथा विसरण के लिए उपलब्ध समय, दोनों पर निर्भर करते हैं।

साधारण-कार्बन वाले हाइपोयूटेक्टॉइड इस्पात में भट्ठी में धीमा शीतलन सामान्यतः ऑस्टेनाइट को पहले प्रोयूटेक्टॉइड फेराइट और फिर अपेक्षाकृत मोटे पर्लाइट में रूपांतरित होने देता है। कार्बन को तुलनात्मक रूप से लंबी दूरी तक विसरित होने का समय मिलता है, इसलिए पर्लाइट-कॉलोनियाँ और अंतर-लैमेलर दूरी प्रायः मोटी होती हैं। तेज शीतलन वाली अवस्था की तुलना में यह संरचना सामान्यतः कम कठोरता और बेहतर मशीनिंग-क्षमता प्रदान करती है, यद्यपि वास्तविक परिणाम कार्बन-सामग्री, पूर्ववर्ती कण-आकार, अनुप्रस्थ काट की मोटाई, भट्ठी-प्रक्रिया और निर्दिष्ट एनीलिंग चक्र पर निर्भर करता है।

नॉर्मलाइजिंग में सामान्यतः क्रांतिक सीमा से ऊपर ऑस्टेनिटीकरण किया जाता है, जिसके बाद स्थिर या प्रवाहित वायु में शीतलन होता है। Bodycote ने 2024 में नॉर्मलाइजिंग का वर्णन लगभग 800–920 °C तक गर्म करने के रूप में किया, जिससे नए ऑस्टेनाइट कण बनते हैं, और इसके बाद वायु या गैस में मुक्त शीतलन किया जाता है। Karlsruhe Institute of Technology भी ऑस्टेनिटीकरण और खुले वातावरण में शीतलन को इस प्रक्रिया का परिभाषित क्रम मानता है। वायु भट्ठी की तुलना में ऊष्मा अधिक तेजी से हटाती है, इसलिए रूपांतरण कम तापमान पर और विसरण के लिए कम समय में होता है। इसके परिणामस्वरूप बनने वाली फेराइट-पर्लाइट संरचना सामान्यतः पूर्ण भट्ठी-शीतलन से बनने वाली संरचना की तुलना में अधिक महीन होती है, तथा कठोरता और सामर्थ्य अक्सर अधिक होते हैं।

यह तुलना केवल एक प्रवृत्ति है, गारंटी नहीं। मिश्रधातु-तत्व रूपांतरण-तापमान को बदलते हैं और विसरण को मंद करते हैं। क्रोमियम, मोलिब्डेनम, निकेल, मैंगनीज और सिलिकॉन पर्लाइट तथा बैनाइट अभिक्रियाओं को अधिक लंबे समय की ओर खिसका सकते हैं, जिससे किसी दिए गए शीतलन-दर पर प्राप्त उत्पाद बदल जाते हैं। कम-कार्बन इस्पात में वायु-शीतलन से फेराइट और पर्लाइट बनने वाला अनुप्रस्थ काट, मिश्रधातु इस्पात में बैनाइट बना सकता है, विशेषकर सतह के निकट या पतले अनुप्रस्थ काट में। पर्याप्त तेजी से शीतलन होने पर कुछ ऑस्टेनाइट विसरण-आधारित अभिक्रियाओं से बचकर मार्टेंसाइट में रूपांतरित हो सकता है। मार्टेंसाइट बिना टेम्परिंग का रह सकता है और इच्छित अवस्था के लिए अनुपयुक्त हो सकता है, जब तक कि इसके बाद निर्दिष्ट टेम्परिंग उपचार न किया जाए।

4140 प्रत्येक ग्रेड पर साधारण-कार्बन इस्पात की अपेक्षाएँ लागू करने के विरुद्ध एक उपयोगी चेतावनी है। 2007 के MIT प्रयोगशाला संदर्भ में 4140 के नॉर्मलाइजिंग के लिए लगभग 850–875 °C दिया गया है, जिसमें तापमान-समानीकरण के लिए धारण-समय और कमरे के तापमान तक वायु-शीतलन शामिल है। अनुप्रस्थ काट के आकार तथा भट्ठी या वायु की परिस्थितियों के आधार पर, बनने वाली संरचना में फेराइट, पर्लाइट, बैनाइट या स्थानीय रूप से अधिक कठोर घटक शामिल हो सकते हैं। केवल ग्रेड का पदनाम परिणाम निर्धारित नहीं करता; पूर्ण तापीय चक्र और शीतलन-ज्यामिति ही इसे निर्धारित करते हैं।

1935 में जारी National Bureau of Standards के परिपत्र ने प्रोसेस एनीलिंग को नॉर्मलाइजिंग से अलग किया। उसमें प्रोसेस एनीलिंग को निम्न या निचली क्रांतिक-तापमान सीमा के निकट गर्म करने के रूप में, जबकि नॉर्मलाइजिंग को क्रांतिक सीमा से लगभग 100 °F ऊपर गर्म करने और फिर स्थिर वायु में शीतलन के रूप में वर्णित किया गया। प्रोसेस एनीलिंग मूल संरचना को पूरी तरह रूपांतरित किए बिना कार्य-कठोरीकरण से राहत दे सकती है। इसलिए यह मान लेना उचित नहीं है कि इससे पूर्ण एनीलिंग या नॉर्मलाइजिंग उपचार से बनने वाली फेराइट-पर्लाइट संरचना पुनः बन जाएगी।

रूपांतरण आरेख इन अंतरों को समझाने में सहायता करते हैं। सतत-शीतलन-रूपांतरण आरेख दर्शाता है कि निर्दिष्ट शीतलन-दर पर ऑस्टेनाइट का रूपांतरण कब आरंभ और समाप्त होता है। भट्ठी, वायु तथा सतह से कोर तक के शीतलन-वक्र उस आरेख के विभिन्न क्षेत्रों को काट सकते हैं। इसलिए एक ही भट्ठी-लोड में सतह, चौथाई-मोटाई और केंद्र पर अलग-अलग संरचनाएँ हो सकती हैं। मोटे घटक कोर पर अधिक धीरे ठंडे होते हैं, जबकि तीखे कोने, खुले सिरे और छोटे संलग्नक इतनी तेजी से ठंडे हो सकते हैं कि अधिक कठोर उत्पाद विकसित हो जाएँ।

### कण-आकार, बैंडिंग, पृथक्करण और समांगता

नॉर्मलाइजिंग ऑस्टेनाइट कण-संरचना को परिष्कृत कर सकता है, क्योंकि क्रांतिक सीमा से ऊपर गर्म करने पर पहले से विकृत या तापीय रूप से बदला हुआ ऑस्टेनाइट रूपांतरित होता है और फिर शीतलन के दौरान पुनः बनता है। परिणामस्वरूप लंबे समय तक भट्ठी में शीतलन से बची संरचना की तुलना में अधिक महीन और अधिक समान फेराइट-पर्लाइट व्यवस्था मिलती है। अत्यधिक ऑस्टेनिटीकरण तापमान या धारण-समय इस उद्देश्य को विफल कर देता है, क्योंकि इससे ऑस्टेनाइट कणों की वृद्धि को बढ़ावा मिलता है। इसलिए कण-परिष्करण केवल “नॉर्मलाइज्ड” लेबल का नहीं, बल्कि पूर्ण चक्र का फल है।

एनीलिंग कठोरता और अवशिष्ट तनाव को कम कर सकती है, जबकि यदि चक्र धीमे रूपांतरण को प्रोत्साहित करे तो अपेक्षाकृत मोटी संरचना बनी रह सकती है। एक उत्पाद-अवस्था में मोटा कण-आकार स्वीकार्य हो सकता है और दूसरी में अवांछनीय, विशेषकर जहाँ आघात-कठोरता, थकान-प्रतिरोध या मशीनिंग-क्षमता नियंत्रित की जाती हो। कण-आकार का आकलन उत्पाद-विनिर्देशन के आधार पर किया जाना चाहिए, न कि सामान्य दृश्य प्रभाव के आधार पर।

बैंडिंग एक अलग समस्या है। रोलिंग और फोर्जिंग फेराइट, पर्लाइट, समावेशन तथा मिश्रधातु-समृद्ध क्षेत्रों को कार्य-दिशा के साथ लंबा कर सकते हैं। शीतलन के दौरान ये क्षेत्र अलग-अलग समय पर रूपांतरित हो सकते हैं, जिससे अनुदैर्ध्य अनुप्रस्थ काट में दिखाई देने वाले वैकल्पिक बैंड बनते हैं। ऑस्टेनिटीकरण के दौरान कार्बन को घोलकर और पुनर्वितरित करके नॉर्मलाइजिंग कुछ बैंडिंग की तीव्रता कम कर सकता है, लेकिन यह गंभीर रासायनिक पृथक्करण या विरूपण-संबंधी सभी विशेषताओं को विश्वसनीय रूप से समाप्त नहीं कर सकता। अनेक नॉर्मलाइजिंग चक्र, परिवर्तित फोर्जिंग-पद्धति या समांगीकरण आवश्यक हो सकते हैं, और इन कार्रवाइयों को लागू विनिर्देशन द्वारा अधिकृत किया जाना चाहिए।

पृथक्करण का मूल ठोसकरण के दौरान होता है। मैंगनीज, कार्बन, फॉस्फोरस, सल्फर और मिश्रधातु-तत्व डेंड्राइटिक तथा इंटरडेंड्राइटिक क्षेत्रों के बीच अलग-अलग मात्रा में उपस्थित हो सकते हैं। ऊष्मा-उपचार विसरण और रूपांतरण के माध्यम से संरचनात्मक एकरूपता में सुधार कर सकता है, लेकिन साधारण एनीलिंग या नॉर्मलाइजिंग रासायनिक समांगता की गारंटी नहीं देता। परिणामस्वरूप केंद्र-रेखा वाला क्षेत्र आसपास की सामग्री से अलग मात्रा में पर्लाइट, बैनाइट या मार्टेंसाइट उत्पन्न कर सकता है, भले ही भट्ठी-चक्र समान रहा हो।

जोखिम केवल मार्टेंसाइट तक सीमित नहीं है। बैनाइट, कार्बाइड-जाल, अविघटित कार्बाइड और स्थानीय रूप से कार्बन-समृद्ध घटक कठोरता-प्रवणता या खराब मशीनिंग-क्षमता उत्पन्न कर सकते हैं। सतही डीकार्ब्यूराइजेशन से नरम फेराइटिक परत बनती है, जबकि कार्ब्यूराइजेशन या ऑक्सीकरण-संबंधी ऑक्साइड परत कठोरता-पढ़ाई और धातुवैज्ञानिक व्याख्या को जटिल बना सकती है। वातावरण, भट्ठी में लोडिंग, थर्मोकपल का स्थान, पुर्जों के बीच दूरी और शीतलन का संपर्क—सभी महत्वपूर्ण हैं।

उपचार की अवस्था भी मानकों से संबंधित विषय है। ISO 683-1:2016 गैर-मिश्रधातु ताप-उपचार योग्य इस्पातों के लिए आपूर्ति अवस्थाएँ निर्दिष्ट करता है, जिनमें सामान्यीकृत तथा सामान्यीकृत-और-टेम्पर्ड अवस्थाएँ शामिल हैं। इन पदनामों को इस अनौपचारिक कथन का पर्याय नहीं माना जा सकता कि सामग्री को “एनील्ड” किया गया था। सुरक्षा-महत्वपूर्ण उदाहरण में, 49 CFR § 179.500-6 टैंक के ताप-उपचारों को एनीलिंग या टेम्परिंग के बाद सामान्यीकरण के रूप में निर्दिष्ट करता है, जिसमें टेम्परिंग तापमान 1000 °F से कम नहीं होना चाहिए। लागू उत्पाद मानक ही आवश्यक अवस्था और स्वीकृति मानदंड निर्धारित करता है।

### कठोरता, धातुवैज्ञानिक परीक्षण और आयामी निरीक्षण

सत्यापन की शुरुआत सामग्री ग्रेड, उत्पाद का रूप, हीट संख्या, निर्दिष्ट आपूर्ति अवस्था और लागू मानक से होनी चाहिए। ASTM A941-16 इस्पात, स्टेनलेस स्टील, संबंधित मिश्रधातुओं और लौहमिश्रधातुओं के लिए सामान्य पारिभाषिक संदर्भ है, लेकिन इसमें कहा गया है कि किसी विशिष्ट ASTM मानक में दी गई परिभाषा समान सामान्य परिभाषा का स्थान लेती है। इसलिए पारिभाषिक शब्दावली और स्वीकृति आवश्यकता को उत्पाद मानक के साथ पढ़ना आवश्यक है।

एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग परिणामों के सत्यापन की पूरक विधियाँ।
| सत्यापन विधि | यह क्या प्रकट कर सकती है | महत्त्वपूर्ण नियंत्रण |
|---|---|---|
| कठोरता मानचित्रण | सतह से कोर तक और एक सिरे से दूसरे सिरे तक परिवर्तन | परीक्षण-विधि, तैयारी, स्थान और रूपांतरण नियम |
| धातु-चित्रण | फेराइट, पर्लाइट, बेनाइट, मार्टेन्साइट, बैंडिंग और डीकार्ब्यूराइज़ेशन | अनुप्रस्थ काट का अभिविन्यास, नक्काशीकारक और परीक्षण-स्थान |
| कणिका-आकार आकलन | फेराइट या पूर्व-ऑस्टेनाइट कणिकाओं की अवस्था | लागू मानक में निर्दिष्ट विधि का उपयोग करें |
| आयामी निरीक्षण | झुकाव, अंडाकारिता, वृद्धि, संकुचन और विशेषता-विकृति | निर्धारित डेटम और अंशांकित उपकरण |
| भट्ठी-अभिलेख समीक्षा | क्या दावा किया गया ऊष्मीय इतिहास समर्थित है | वास्तविक तापमान, धारण, वायुमंडल, भार और शीतलन अभिलेख |

![इस्पात के अनीलन एवं सामान्यीकरण उपचार](/images/uploads/7175beae-c408-4311-94aa-bf331cc52715/wiki-inline-a-cut-steel-cross-section-prepared-for-hardness-mapping-and-metallographic-inspe-1920x1434.jpg)[](/images/uploads/7175beae-c408-4311-94aa-bf331cc52715/wiki-inline-a-cut-steel-cross-section-prepared-for-hardness-mapping-and-metallographic-inspe-1920x1434.avif "छवि बड़ी करें — इस्पात के अनीलन एवं सामान्यीकरण उपचार")Hardness traverses and metallography reveal gradients that a single reading can miss.

कठोरता का मानचित्रण एक व्यावहारिक प्रारंभिक जाँच है। माप सतह का प्रतिनिधित्व करने वाले होने चाहिए और, जहाँ अनुमति हो, उपसतह या अनुप्रस्थ-कट स्थानों का भी; बिंदुओं की संख्या इतनी होनी चाहिए कि किनारे से केंद्र तक तथा एक सिरे से दूसरे सिरे तक होने वाले अंतर का पता चल सके। केवल एक स्वीकार्य दिखाई देने वाला इंडेंटेशन मार्टेंसाइटयुक्त किनारे, डीकार्बराइज़्ड सतह या भट्ठी के केंद्र में स्थित नरम क्षेत्र को छिपा सकता है। परीक्षण विधि, सतह की तैयारी, स्केल हटाना, इंडेंटर का भार और रूपांतरण नियम दर्ज किए जाने चाहिए। कठोरता की कोई सार्वभौमिक सीमा निर्धारित नहीं की जानी चाहिए; सीमाएँ ग्रेड, उत्पाद और लागू विनिर्देशन से प्राप्त होती हैं।

धातुवैज्ञानिक परीक्षण वह व्याख्या प्रदान करता है जो केवल कठोरता से नहीं मिल सकती। अनुप्रस्थ काट से फेराइट-पर्लाइट वितरण, कण आकार, बैंडिंग, समावेशन, पृथक्करण, बैनाइट, मार्टेंसाइट, कार्बाइड नेटवर्क और डीकार्बराइज़ेशन का पता चल सकता है। उत्कीर्णन इस्पात और परीक्षण के उद्देश्य के अनुरूप होना चाहिए। अनुदैर्ध्य काट रोलिंग दिशा, प्रवाह रेखाओं और बैंडिंग के आकलन के लिए विशेष रूप से उपयोगी होते हैं, जबकि अनुप्रस्थ काट रेडियल या मोटाई के आर-पार होने वाले अंतर को दर्शाते हैं।

कण-आकार का आकलन लागू मानक में निर्दिष्ट विधि के अनुसार किया जाना चाहिए, जैसे तुलनात्मक चार्ट या इंटरसेप्ट प्रक्रिया। रिपोर्ट में परीक्षण किए गए स्थान की पहचान होनी चाहिए और रूपांतरण के बाद दिखाई देने वाले फेराइट कण आकार से ऑस्टेनाइट कण आकार को अलग दर्शाया जाना चाहिए, जब ऑस्टेनाइट कण आकार का पुनर्निर्माण या अन्यथा आकलन किया गया हो। ये संबंधित, लेकिन एक-जैसे नहीं, माप हैं।

डीकार्बराइज़ेशन की जाँच के लिए सतह से अप्रभावित कोर की ओर मापी गई कठोरता या सूक्ष्मसंरचनात्मक ट्रैवर्स आवश्यक है। केवल स्केल हटाने से यह सिद्ध नहीं होता कि कार्बन की हानि अनुपस्थित है। आयामी निरीक्षण भी उतना ही आवश्यक है: भट्ठी में गर्म करने और ठंडा करने से विकृति, विस्तार या संकुचन, अंडाकारता, झुकाव तथा मशीन किए गए भागों में परिवर्तन हो सकते हैं। परिभाषित डेटम प्रणाली और कैलिब्रेट किए गए उपकरणों का उपयोग करके उपचार से पहले और बाद में महत्वपूर्ण आयामों को मापें।

अंत में, भट्ठी के अभिलेखों की समीक्षा करें। चार्ज की पहचान, निर्धारित मान, जहाँ उपलब्ध हों वहाँ वास्तविक वर्कपीस तापमान, सोक समय, वातावरण या भट्ठी की पोटेंशियल, थर्मोकपल का कैलिब्रेशन, लोड करने की व्यवस्था, स्थानांतरण समय, शीतलन विधि और किसी भी रुकावट की पुष्टि करें। यदि अभिलेख दावा की गई तापीय इतिहास का समर्थन नहीं करते हैं, तो कठोरता और सूक्ष्मसंरचना यह बता सकती हैं कि क्या हुआ था, लेकिन वे यह स्थापित नहीं कर सकतीं कि निर्दिष्ट एनीलिंग या सामान्यीकरण उपचार किया गया था।

## 9. बाद की प्रक्रियाओं की तैयारी के रूप में एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग

एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग को अक्सर एक साथ रखा जाता है, क्योंकि दोनों ही हॉट वर्किंग, कास्टिंग, वेल्डिंग या पिछले हीट ट्रीटमेंट से बनी संरचना में परिवर्तन करते हैं। हालांकि, दोनों से एक जैसी प्रारंभिक अवस्था प्राप्त नहीं होती। एनीलिंग में सामान्यतः धीमी शीतलन के माध्यम से नरमी, तनाव में कमी और तन्यता पर जोर दिया जाता है; जबकि नॉर्मलाइज़िंग में इस्पात को ऑस्टेनिटाइज़ करके हवा में ठंडा किया जाता है, जिससे एक अलग रूपांतरण पथ और सामान्यतः अधिक महीन तथा समान संरचना प्राप्त होती है। व्यावहारिक परिणाम ग्रेड, सेक्शन के आकार, पूर्व अवस्था, भट्ठी संचालन, वातावरण और लागू उत्पाद विनिर्देशन पर निर्भर करता है।

शब्दावली को लागू मानक के संदर्भ में पढ़ना आवश्यक है। ASTM A941-16 इस्पात, स्टेनलेस स्टील, संबंधित मिश्रधातुओं और फेरोअलॉय के लिए सामान्य परिभाषाएँ प्रदान करता है, लेकिन यह भी कहता है कि किसी विशिष्ट ASTM मानक में दी गई परिभाषा, सामान्य शब्दावली मानक में दी गई समान परिभाषा पर प्रभावी होगी। इसलिए, जब किसी ड्रॉइंग, खरीद विनिर्देशन या हीट-ट्रीटमेंट खंड की भाषा “एनील्ड” या “नॉर्मलाइज़्ड” के सामान्य विवरण से भिन्न हो, तो वही भाषा नियंत्रक मानी जाएगी।

### मशीनिंग और फॉर्मिंग

जब मशीनिंग या फॉर्मिंग से पहले कम कठोरता और अधिक तन्यता की आवश्यकता होती है, तब पूर्ण एनील्ड अवस्था को सामान्यतः चुना जाता है। भट्ठी में धीमी शीतलन से विसरणीय रूपांतरण संभव होते हैं और तीव्रता से ठंडे किए गए उत्पादों से जुड़ी कठोरता कम होती है, हालांकि अंतिम फेराइट–पर्लाइट आकृति कार्बन की मात्रा, मिश्रधातु तत्वों, ऑस्टेनाइट ग्रेन आकार और शीतलन दर पर निर्भर करती है। प्रोसेस एनीलिंग अधिक सीमित प्रकार का उपचार है: National Bureau of Standards Circular 409 (1935) में इसे लौह-आधारित मिश्रधातु को निचली क्रांतिक तापमान-सीमा के नीचे या उसके निकट गर्म करने के रूप में वर्णित किया गया था। इसे क्रांतिक सीमा से ऊपर किए जाने वाले पूर्ण एनीलिंग का पर्याय नहीं माना जा सकता।

कम कठोरता से कटिंग बल और टूल घिसाव कम हो सकते हैं, लेकिन “अधिक नरम” होने का अर्थ अपने-आप बेहतर मशीनिंग नहीं है। अत्यधिक नरम, मोटे दाने वाली या फेरिटिक संरचना लंबे, सतत चिप्स बना सकती है, टूल पर पदार्थ चिपका सकती है या अवशिष्ट तनाव मुक्त होने पर विकृत हो सकती है। मशीनिंग अलाउंस निर्धारित करते समय इस संभावना को ध्यान में रखना आवश्यक है। नॉर्मलाइज़िंग से शक्ति और मशीनिंग-क्षमता के बीच अधिक स्थिर संतुलन मिल सकता है, विशेषकर तब जब फोर्जिंग या रोलिंग के बाद की संरचना में मोटे दाने, पृथक्करण या असमान पर्लाइट अंतराल मौजूद हों। फिर भी, अनेक कार्बन और निम्न-मिश्रधातु इस्पातों में यह धीमी गति से ठंडे किए गए एनील्ड अवस्था से अधिक कठोर रहता है। इसलिए चयन मशीनिंग प्रक्रिया के अनुरूप होना चाहिए, न कि इस सामान्य दावे पर आधारित कि नॉर्मलाइज़िंग मशीनिंग-क्षमता में सुधार करता है।

नॉर्मलाइज़िंग में इस्पात को ऑस्टेनाइट क्षेत्र तक गर्म करके स्थिर या गतिशील हवा अथवा निर्दिष्ट गैस में ठंडा किया जाता है। Bodycote के 2024 के विवरण में सामान्यतः उद्धृत नॉर्मलाइज़िंग सीमा लगभग 800–920 °C दी गई है, जिसमें हवा या गैस में मुक्त शीतलन से पहले नए ऑस्टेनाइट दाने बनते हैं। यह सीमा वर्णनात्मक है, सार्वभौमिक भट्ठी-सेटिंग नहीं। आवश्यक तापमान हाइपोयूटेक्टॉइड इस्पात के लिए Ac3 से ऊपर, हाइपरयूटेक्टॉइड इस्पात के लिए Acm से ऊपर हो सकता है या सीधे ग्रेड मानक द्वारा निर्दिष्ट किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, MIT के 2007 के 4140 प्रयोगशाला संदर्भ में 4140 को नॉर्मलाइज़ करने के लिए लगभग 850–875 °C दिया गया है, जिसके बाद तापमान-संतुलन के लिए होल्ड और फिर हवा में शीतलन किया जाता है।

तापीय इतिहास के साथ फॉर्मिंग की प्रतिक्रिया भी बदलती है। एनील्ड निम्न-कार्बन या निम्न-मिश्रधातु इस्पात सामान्यतः दरार पड़ने से पहले अधिक प्लास्टिक विकृति सहन कर सकता है, जबकि नॉर्मलाइज़्ड इस्पात की यील्ड स्ट्रेंथ अधिक होती है और इसके लिए अधिक फॉर्मिंग लोड की आवश्यकता पड़ सकती है। इसके विपरीत, हॉट फॉर्मिंग के लिए एनील्ड संरचना हमेशा वांछनीय नहीं होती: अनावश्यक रूप से लंबे समय तक सोक करने पर अत्यधिक ग्रेन ग्रोथ हो सकती है, जिससे मोटे दाने वाली संरचना बनती है और बाद में टफनेस तथा आयामी स्थिरता प्रभावित हो सकती है। फोर्जिंग के बाद नॉर्मलाइज़िंग से मोटे या असमान फोर्ज्ड ढाँचे के स्थान पर नए ऑस्टेनाइट दाने बन सकते हैं, लेकिन रूपांतरण सीमा के दौरान वायु-शीतलन दर मोटाई के अनुसार बहुत बदलती है। इसलिए किसी प्लेट की सतह और उसके केंद्र में फेराइट–पर्लाइट के अनुपात अलग-अलग हो सकते हैं।

विकृति केवल नाममात्र की कठोरता से निर्धारित नहीं होती। एनीलिंग के दौरान मशीनिंग तनाव हटने से आयाम बदल सकते हैं; नॉर्मलाइज़िंग के बाद वायु-शीतलन से तापमान प्रवणताएँ और रूपांतरणीय विकृतियाँ उत्पन्न हो सकती हैं। पतले सेक्शन अपेक्षा से अधिक तेजी से ठंडे होकर कठोर उत्पाद बना सकते हैं, जबकि मोटे सेक्शन अधिक धीरे ठंडे होते हैं और उनमें मोटे रूपांतरणीय ढाँचे का अवशेष रह सकता है। फिक्स्चर, अभिविन्यास, सेक्शन संक्रमण और असमान भट्ठी-लोडिंग भी महत्वपूर्ण हैं। उपचार अभिलेख में केवल “हीट ट्रीटेड” लिखने के बजाय ग्रेड और सेक्शन का उल्लेख होना चाहिए।

### हार्डनिंग और टेम्परिंग की तैयारी

जब मार्टेंसिटिक शक्ति-स्तर आवश्यक हो, तब नॉर्मलाइज़िंग, हार्डनिंग और टेम्परिंग का विकल्प नहीं है। नॉर्मलाइज़िंग के दौरान वायु-शीतलन में ऑस्टेनाइट का रूपांतरण होता है और अनेक निम्न तथा मध्यम-कार्बन इस्पातों में सामान्यतः फेराइट और पर्लाइट बनते हैं; पर्याप्त हार्डनेबिलिटी वाले मिश्रधातु ग्रेडों तथा शीतलन दर में बड़े अंतर होने पर बैनाइट या मार्टेंसाइट भी बन सकते हैं। इसके विपरीत, हार्डनिंग के लिए पहले ऑस्टेनिटाइज़ेशन और फिर इतनी तेज शीतलन आवश्यक होती है कि विसरणीय रूपांतरण दब जाए और मार्टेंसाइट बने। इसके बाद टेम्परिंग द्वारा कठोरता, टफनेस और आंतरिक तनाव को समायोजित किया जाता है।

पूर्व एनीलिंग से कठोरता कम करके और कुछ असमानताओं को तोड़कर बाद के हार्डनिंग चक्र को अधिक पूर्वानुमेय बनाया जा सकता है, लेकिन अत्यधिक एनीलिंग से मोटे दाने भी बन सकते हैं। बाद के हार्डनिंग संचालन के दौरान बने मोटे ऑस्टेनाइट दाने हार्डनेबिलिटी बढ़ा सकते हैं और टफनेस कम कर सकते हैं। जब आने वाली फोर्ज्ड, कास्ट या हॉट-रोल्ड संरचना मोटी दाने वाली या असमान हो, तब हार्डनिंग से पहले अक्सर नॉर्मलाइज़्ड अवस्था चुनी जाती है। हार्डनिंग के दौरान पुनः ऑस्टेनिटाइज़ेशन तब अधिक नियंत्रित फेराइट–पर्लाइट संरचना और अधिक समान कार्बन वितरण से शुरू होता है।

यह क्रम स्वचालित नहीं है। मिश्रधातु कार्बाइड, पृथक्करण, बैंडिंग, पूर्व कोल्ड वर्क और घटक की मोटाई के कारण किसी निर्दिष्ट मध्यवर्ती उपचार या सीधे हार्डनिंग मार्ग की आवश्यकता हो सकती है। अत्यधिक नॉर्मलाइज़िंग तापमान कार्बाइडों को घोल सकता है या दानों को बढ़ा सकता है; अपर्याप्त तापमान पूर्व संरचना को समाप्त करने में विफल हो सकता है। होल्डिंग समय इतना होना चाहिए कि सेक्शन का तापमान संतुलित हो जाए, लेकिन अनावश्यक ग्रेन ग्रोथ न हो। वातावरण का नियंत्रण भी महत्वपूर्ण है, क्योंकि डीकार्बराइज़ेशन या ऑक्सीकरण उस सतह को बदल देता है जिसे बाद में कठोरता, थकान या आयामी आवश्यकताओं को पूरा करना होता है।

टेम्परिंग को अलग संचालन के रूप में माना जाना चाहिए। ASM Handbook Volume 4A में एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग को क्वेंचिंग, टेम्परिंग, ऑस्टेम्परिंग और मार्टेम्परिंग से अलग बताया गया है, क्योंकि इनके शीतलन पथ और परिणामी संरचनाएँ भिन्न होती हैं। इसका एक सुरक्षा-महत्वपूर्ण उदाहरण 49 CFR § 179.500-6 (2024) में मिलता है, जहाँ निर्दिष्ट इस्पात टैंक हीट ट्रीटमेंट में एनीलिंग या नॉर्मलाइज़िंग के बाद टेम्परिंग शामिल है और टेम्परिंग तापमान 1000 °F से कम नहीं होना चाहिए। इसका अर्थ यह नहीं है कि प्रत्येक नॉर्मलाइज़्ड इस्पात को टेम्परिंग की आवश्यकता होती है; यह केवल दर्शाता है कि निर्धारित क्रम विनियमित सामग्री-अवस्था का हिस्सा हो सकता है।

### जब नॉर्मलाइज़्ड-एंड-टेम्पर्ड अवस्था निर्दिष्ट हो

“नॉर्मलाइज़्ड एंड टेम्पर्ड” किसी एक संचालन का पर्याय नहीं, बल्कि उपचार-क्रम और परिणामी आपूर्ति-अवस्था की पहचान करता है। ISO 683-1:2016 गैर-मिश्रधातु हीट-ट्रीटेबल इस्पातों के लिए तकनीकी आपूर्ति आवश्यकताएँ निर्दिष्ट करता है, जिनमें नॉर्मलाइज़्ड और नॉर्मलाइज़्ड-एंड-टेम्पर्ड अवस्थाएँ शामिल हैं। यह पदनाम उत्पाद की अवस्था को उसके इच्छित यांत्रिक-गुणधर्मों से जोड़ता है: इस्पात को पहले नॉर्मलाइज़ किया गया है और फिर रूपांतरण उत्पादों को टेम्पर करने तथा कठोरता या अवशिष्ट तनाव कम करने के लिए दोबारा गर्म किया गया है, जबकि निर्दिष्ट शक्ति और टफनेस का संतुलन बनाए रखा गया है।

निर्माण के दौरान यह अंतर महत्वपूर्ण है। नॉर्मलाइज़्ड और टेम्पर्ड अवस्था में आपूर्ति की गई सामग्री पहले ही नियंत्रित तापीय इतिहास से गुजर चुकी होती है। बाद का वेल्ड तापीय चक्र, फ्लेम स्ट्रेटनिंग संचालन, कोल्ड-फॉर्मिंग चरण या स्थानीय पुनःतापन उस अवस्था को बदल सकता है। यदि घटक को बाद में हार्डन किया जाता है, तो पूर्व टेम्परिंग तापमान और नए ऑस्टेनिटाइज़िंग चक्र को ध्यान में रखना आवश्यक है, क्योंकि पूर्ण घटक को दोबारा उपचारित और पुनःपरीक्षित किए बिना अंतिम संरचना ISO की आपूर्ति-अवस्था नहीं रहेगी।

नॉर्मलाइज़्ड-एंड-टेम्पर्ड इस्पात की मांग करने वाला विनिर्देशन तन्य शक्ति, यील्ड स्ट्रेंथ, बढ़ाव, आघात ऊर्जा, कठोरता या मोटाई-निर्भर आवश्यकताएँ भी निर्धारित कर सकता है। इन मानों का अनुमान केवल “नॉर्मलाइज़्ड” शब्द से नहीं लगाया जा सकता। इसी प्रकार, कोई कार्यशाला निर्दिष्ट अवस्था के स्थान पर केवल इसलिए एनीलिंग नहीं कर सकती कि दोनों उपचार अवशिष्ट तनाव कम करते हैं। ऐसा प्रतिस्थापन कठोरता, ग्रेन संरचना, मशीनिंग प्रतिक्रिया, फॉर्मिंग व्यवहार और बाद की क्वेंचिंग के प्रति प्रतिक्रिया को बदल देता है।

उत्पादन नियंत्रण के लिए हीट-ट्रीटमेंट निर्देश में ग्रेड पदनाम, ऑस्टेनिटाइज़िंग या एनीलिंग सीमा, ताप-संतुलन या होल्डिंग आवश्यकताएँ, शीतलन माध्यम, जहाँ लागू हो वहाँ टेम्परिंग तापमान, सेक्शन आकार और स्वीकृति परीक्षणों का उल्लेख होना चाहिए। ISO 683-1:2016 सामग्री-अवस्था स्थापित करता है; फिर भी घटक प्रक्रिया में भट्ठी की एकरूपता, लोड की व्यवस्था, वातावरण और वास्तविक शीतलन दर को ध्यान में रखना आवश्यक है। नॉर्मलाइज़िंग एक परिभाषित वायु-शीतलित प्रारंभिक संरचना स्थापित करता है। एनीलिंग धीमी गति से ठंडी हुई, सामान्यतः अधिक नरम अवस्था स्थापित करता है। मशीनिंग, फॉर्मिंग, हार्डनिंग या टेम्परिंग से पहले इनमें से कोई उपचार उपयुक्त है या नहीं, यह ग्रेड-विशिष्ट इंजीनियरिंग निर्णय है, कोई परस्पर विनिमेय लेबल नहीं।

## 10. सुरक्षा-महत्त्वपूर्ण और विनियमित अनुप्रयोग

जब इस्पात किसी दाब-सीमा, भार-वहन संरचना, परिवहन कंटेनर या अन्य सुरक्षा-महत्त्वपूर्ण संयोजन का भाग होता है, तब ऊष्मा-उपचार डिजाइन-नियंत्रण का विषय बन जाता है। ऐसे अनुप्रयोगों में “एनील्ड”, “नॉर्मलाइज़्ड” और “नॉर्मलाइज़्ड तथा टेम्पर्ड” परस्पर विनिमेय विवरण नहीं हैं। प्रत्येक अलग ऊष्मीय इतिहास को दर्शाता है, और लागू सामग्री या निर्माण मानक उस इतिहास के लिए विशिष्ट यांत्रिक-गुण, दृढ़ता, विमीय या निरीक्षण संबंधी आवश्यकताएँ निर्धारित कर सकता है।

ASTM A941-16 इस्पात, स्टेनलेस इस्पात, संबंधित मिश्रधातुओं और फेरोमिश्रधातुओं के लिए उपयोगी पारिभाषिक संदर्भ है, लेकिन यह लागू उत्पाद या निर्माण विनिर्देशन का स्थान नहीं लेता। ASTM A941-16 स्पष्ट रूप से कहता है कि किसी विशिष्ट ASTM मानक में दी गई परिभाषा, पारिभाषिक मानक में दी गई समान सामान्य परिभाषा पर वरीयता रखती है। जब खरीद-विनिर्देशन, दाब-पात्र नियम या परिवहन-विनियम किसी पद को नियंत्रित अर्थ प्रदान करता है, तब यह पदानुक्रम महत्त्वपूर्ण हो जाता है।

### 49 CFR § 179.500-6 का महत्त्व

49 CFR § 179.500-6 आवृत टैंक आवश्यकता के लिए 1000 °F से कम नहीं टेम्परिंग तापमान निर्दिष्ट करता है। Strong evidence

49 CFR § 179.500-6 इस बात का ठोस उदाहरण प्रस्तुत करता है कि विनियमन उपचारों के क्रम को कैसे नियंत्रित करता है। इस प्रावधान के अंतर्गत आने वाले कुछ इस्पात टैंकों के लिए निर्दिष्ट ऊष्मा-उपचार में एनीलिंग या नॉर्मलाइज़िंग के बाद टेम्परिंग शामिल है। टेम्परिंग का तापमान 1000 °F से कम नहीं होना चाहिए। यह उस धारा के अंतर्गत आने वाले टैंकों और परिस्थितियों के लिए विनियामक आवश्यकता है, प्रत्येक इस्पात घटक के लिए सार्वभौमिक निर्देश नहीं।

यह क्रम सुरक्षा-महत्त्वपूर्ण है क्योंकि पहला उपचार और टेम्परिंग चरण अलग-अलग धातुकर्मीय कार्य करते हैं। एनीलिंग या नॉर्मलाइज़िंग पूर्ववर्ती सूक्ष्मसंरचनात्मक स्थिति स्थापित करता है। एनीलिंग में सामान्यतः धीमी शीतन-पद्धति अपनाई जाती है, जिसका उद्देश्य कठोरता कम करना तथा पूर्ववर्ती प्रसंस्करण के कुछ प्रभावों को दूर करना या पुनर्वितरित करना होता है। नॉर्मलाइज़िंग में इस्पात को ऑस्टेनाइटिक बनाया जाता है और फिर स्थिर या स्वतंत्र रूप से गतिशील वायु में ठंडा किया जाता है; भट्ठी में ठंडा करने की तुलना में यह अधिक तीव्र शीतन-पद्धति प्रायः अधिक सूक्ष्म परिवर्तित संरचना तथा भिन्न सामर्थ्य और दृढ़ता उत्पन्न करती है। वास्तविक परिणाम कार्बन-सामग्री, मिश्रधातु तत्वों, अनुप्रस्थ मोटाई, पूर्ववर्ती विरूपण, ऑस्टेनाइटिकरण तापमान, धारण-अवधि और शीतन-स्थितियों पर निर्भर करता है।

इसके बाद टेम्परिंग, पूर्ववर्ती उपचार से बनी संरचना में परिवर्तन करता है। पर्याप्त उच्च तापमान और पर्याप्त समय पर यह अवशिष्ट प्रतिबलों को कम कर सकता है तथा सामर्थ्य, तन्यता, दृढ़ता और विमीय स्थिरता के बीच संतुलन को समायोजित कर सकता है। 1000 °F का न्यूनतम तापमान यह सुनिश्चित करता है कि प्रसंस्कर्ता निम्न-तापमान प्रतिबल-मुक्ति चक्र को समतुल्य विकल्प के रूप में न अपनाए। यह विनियमन द्वारा अपेक्षित ऊष्मीय संपर्क की निचली सीमा भी निर्धारित करता है, हालांकि आवश्यक चक्र को संबंधित इस्पात ग्रेड, मोटाई, ज्यामिति और विनिर्देशन के अनुसार ही लागू करना होगा।

इस नियम को इस प्रमाण के रूप में नहीं पढ़ा जाना चाहिए कि प्रत्येक नॉर्मलाइज़्ड इस्पात को 1000 °F पर टेम्पर करना आवश्यक है, या प्रत्येक एनील्ड इस्पात को समान उपचार मिलना चाहिए। ISO 683-1:2016 गैर-मिश्रधातु ऊष्मा-उपचार योग्य इस्पातों के लिए आपूर्ति-स्थितियों में नॉर्मलाइज़्ड तथा नॉर्मलाइज़्ड-और-टेम्पर्ड अवस्थाओं के बीच अंतर करता है। यह अंतर दर्शाता है कि अवस्था किसी सामग्री-पदनाम और आपूर्ति-आवश्यकता का भाग है, न कि कार्यशाला में प्रचलित कोई अनौपचारिक लेबल।

न ही यह विनियमन एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग के बीच के अंतर को समाप्त करता है। National Bureau of Standards के 1935 के परिपत्र में प्रक्रिया-एनीलिंग को लौह-आधारित मिश्रधातु को निम्न क्रांतिक तापमान-सीमा पर या उसके निकट गर्म करने के रूप में वर्णित किया गया था, जबकि नॉर्मलाइज़िंग को क्रांतिक सीमा से लगभग 100 °F ऊपर गर्म करने और फिर स्थिर वायु में ठंडा करने के रूप में वर्णित किया गया था। आधुनिक ग्रेड-विनिर्देश तापमान और स्वीकृति-मापदंडों को अलग-अलग परिभाषित कर सकते हैं, लेकिन प्रक्रिया का अंतर बना रहता है। Bodycote ने 2024 में नॉर्मलाइज़िंग का वर्णन लगभग 800–920 °C तक गर्म करने के रूप में किया, ताकि नए ऑस्टेनाइटिक कण बनें, और इसके बाद वायु या गैस में स्वतंत्र शीतन किया जाए। 4140 के लिए MIT के एक प्रयोगशाला संदर्भ में ऑस्टेनाइटिकरण हेतु लगभग 850–875 °C तापमान, ताप-संतुलन के लिए धारण-अवधि और वायु-शीतन दिया गया है। ये आँकड़े ग्रेड-विशिष्ट व्यवहार को दर्शाते हैं; ये नियंत्रक विनिर्देशन के विकल्प नहीं हैं।

### टेम्परिंग आवश्यकताओं का सामान्यीकरण क्यों नहीं किया जा सकता

टेम्परिंग तापमान का चयन केवल “इस्पात”, “एनील्ड” या “नॉर्मलाइज़्ड” शब्दों के आधार पर नहीं किया जा सकता। कार्बन और मिश्रधातु-सामग्री रूपांतरण-व्यवहार को बदलती हैं। क्रोमियम, मोलिब्डेनम, निकेल, मैंगनीज़ और अन्य मिलाए गए तत्व कठोरीकरण-क्षमता, रूपांतरण-गतिकी, कार्बाइड अवक्षेपण, टेम्परिंग-प्रतिक्रिया और दृढ़ता को प्रभावित करते हैं। अनुप्रस्थ आकार सतह से केंद्र तक शीतन-दर को बदलता है, इसलिए एक ही हीट से बने दो भाग समान प्रतीत होने वाले भट्ठी-चक्र के बाद भी समान संरचना प्राप्त नहीं कर सकते।

पूर्ववर्ती अवस्था भी महत्त्वपूर्ण होती है। शमन से बनी मार्टेंसिटिक संरचना का टेम्परिंग, ऐसे इस्पात के टेम्परिंग के धातुकर्मीय रूप से समान नहीं होता जिसे पहले एनील्ड या नॉर्मलाइज़्ड किया गया हो। एक अवस्था के लिए उपयुक्त चक्र दूसरी अवस्था को अत्यधिक कठोर, अत्यधिक मृदु, अपर्याप्त रूप से प्रतिबल-मुक्त या आवश्यक दृढ़ता-सीमा से बाहर छोड़ सकता है। टेम्परिंग-अवधि, भाग का तापमान, भट्ठी की एकरूपता, लोड करने की व्यवस्था और टेम्परिंग के बाद का शीतन भी परिणाम को बदल सकते हैं।

अधिक तापमान स्वतः अधिक सुरक्षित नहीं होता और अधिक समय तक धारण करना किसी निर्दिष्ट चक्र के समतुल्य नहीं होता। अत्यधिक ऊष्मीय संपर्क से सामर्थ्य कम हो सकती है, अवांछित कण या कार्बाइड परिवर्तन बढ़ सकते हैं, वेल्ड के निकट के क्षेत्रों पर प्रभाव पड़ सकता है या विमीय विकृति उत्पन्न हो सकती है। टेम्पर-भंगुरता के जोखिम भी मिश्रधातु-रसायन, अशुद्धता-स्तर, तापमान-सीमा और शीतन-पथ पर निर्भर कर सकते हैं। इसलिए उपचार को ग्रेड-पदनाम, उत्पाद-रूप, अनुप्रस्थ आकार, पूर्ववर्ती प्रसंस्करण और नियंत्रक मानक से संबद्ध किया जाना चाहिए। ASM Metals Handbook और ASM Handbook Volume 4A एनीलिंग, नॉर्मलाइज़िंग, टेम्परिंग, क्वेंचिंग, ऑस्टेम्परिंग और मार्टेम्परिंग को अलग-अलग रूपांतरण-पथों और उद्देश्यों वाले विशिष्ट उपचारों के रूप में प्रस्तुत करते हैं।

### अनुरेखणीयता, प्रक्रिया-अर्हता और अभिलेख

एक अर्हताप्राप्त ऊष्मा-उपचार प्रक्रिया लिखित आवश्यकता को नियंत्रित और पुनरुत्पाद्य संचालन में बदलती है। अर्हता-निर्धारण से यह स्थापित होना चाहिए कि प्रस्तावित भट्ठी-चक्र, लोडिंग व्यवस्था, जहाँ प्रासंगिक हो वहाँ वातावरण, गर्म करने की दर, ऑस्टेनाइटिकरण या एनीलिंग-सीमा, धारण-अवधि, शीतन-विधि और टेम्परिंग-चक्र प्रतिनिधि सामग्री पर आवश्यक गुण उत्पन्न कर सकते हैं। साक्ष्य में नियंत्रक दस्तावेज़ द्वारा निर्दिष्ट कठोरता, तन्य, आघात, धातुवैज्ञानिक, विमीय या अन्य परीक्षण शामिल हो सकते हैं। परीक्षण-कूपन उस सामग्री-हीट, उत्पाद-रूप, मोटाई और ऊष्मीय द्रव्यमान का प्रतिनिधित्व करने चाहिए जो उत्पादन भाग के लिए महत्त्वपूर्ण हैं; हल्के रूप से लदी भट्ठी में संसाधित छोटा कूपन भारी टैंक-घटक के केंद्र का व्यवहार पुनः प्रस्तुत नहीं कर सकता।

भट्ठी का अंशांकन और तापमान-एकरूपता भी समान रूप से महत्त्वपूर्ण हैं। 1000 °F पर नियामक स्थापित होना यह सिद्ध नहीं करता कि इस्पात अपनी पूरी मोटाई में 1000 °F तक पहुँचा। अंशांकन की स्थिति ज्ञात होनी चाहिए और तापयुग्मों की स्थापना प्रतिनिधि स्थानों पर होनी चाहिए, जिनमें वे स्थान भी शामिल हों जहाँ गर्म होने या ठंडा होने की गति अपेक्षाकृत धीमी होने की संभावना हो। जब प्रक्रिया या नियंत्रक विनिर्देशन इस स्तर के नियंत्रण की माँग करे, तब स्थापना-योजना, जोड़ने की विधि, उपकरण-पहचान और दर्ज की गई रीडिंग सुरक्षित रखी जानी चाहिए।

बैच-पहचान भौतिक सामग्री को उसके ऊष्मीय इतिहास से जोड़ती है। हीट नंबर, प्लेट या भाग की पहचान, लोड नंबर, भट्ठी की पहचान, तिथि, संचालक और लागू प्रक्रिया को पूरे प्रसंस्करण के दौरान संबद्ध बनाए रखना चाहिए। अभिलेखों में वास्तविक तापमान-ट्रेस या दर्ज रीडिंग, आरंभ और समाप्ति समय, सोक या धारण-स्थितियाँ, शीतन-विधि, टेम्परिंग-संपर्क, उपकरण की स्थिति तथा किसी विचलन या पुनःकार्य संबंधी निर्णय प्रदर्शित होने चाहिए। परीक्षण-परिणाम और अंतिम स्वीकृति उसी बैच और प्रक्रिया से अनुरेखणीय होने चाहिए।

इन अभिलेखों के प्रत्येक घटक को 49 CFR § 179.500-6 द्वारा स्वयं अनिवार्य नहीं किया गया है। अनुबंध-विनिर्देशन, अनुमोदित गुणवत्ता-प्रणालियाँ, अन्य विनियम और उत्तरदायी अभियंता अतिरिक्त आवश्यकताएँ निर्धारित कर सकते हैं। केंद्रीय बिंदु नियंत्रण है: सुरक्षा-महत्त्वपूर्ण ऊष्मा-उपचार को प्रदर्शित किया जा सकना चाहिए, न कि बाद में केवल “एनील्ड और टेम्पर्ड” कहकर उसका वर्णन कर दिया जाए।

## 11. विनिर्देशों और उत्पादन-फर्श निर्देशों में सामान्य त्रुटियाँ

### ग्रेड का नाम बताए बिना “एनील्ड” या “नॉर्मलाइज़्ड” का प्रयोग

“एनील्ड” और “नॉर्मलाइज़्ड” उपचार के वर्णन हैं, पूर्ण सामग्री-विनिर्देश नहीं। “इस्पात को एनील करें” कहने वाला उत्पादन-निर्देश यह स्पष्ट नहीं करता कि कौन-से महत्वपूर्ण तापमान लागू होंगे, चक्र का उद्देश्य कठोरता कम करना है, शीत-कार्य के प्रभाव हटाना है, दानों को परिष्कृत करना है, तनाव दूर करना है, या निर्दिष्ट आपूर्ति-अवस्था उत्पन्न करना है। “नॉर्मलाइज़” के मामले में भी यही कमी रहती है। समान भट्ठी-कार्यक्रम के संपर्क में आने पर साधारण कार्बन इस्पात, AISI/SAE 4140 जैसा निम्न-मिश्रधातु इस्पात और उच्च-कठोरीकरण-क्षमता वाला मिश्रधातु इस्पात एक जैसी रूपांतरण-पथ का अनुसरण नहीं करेंगे।

शब्दावली को लागू उत्पाद मानक के साथ पढ़ना भी आवश्यक है। ASTM A941-16 इस्पात, स्टेनलेस इस्पात, संबंधित मिश्रधातुओं और फेरोअलॉय के लिए सामान्य ASTM शब्दावली-संदर्भ है, लेकिन इसमें कहा गया है कि किसी विशिष्ट ASTM मानक में दी गई परिभाषा, सामान्य शब्दावली मानक में दी गई समान परिभाषा पर वरीयता रखती है। इसलिए विनिर्देश-लेखक यह मानकर नहीं चल सकता कि शब्दकोशीय परिभाषा प्रत्येक उत्पाद के लिए आवश्यक अवस्था को निर्धारित कर देती है। उदाहरण के लिए, ISO 683-1:2016 गैर-मिश्रधातु ताप-उपचार योग्य इस्पातों के लिए नॉर्मलाइज़्ड तथा नॉर्मलाइज़्ड-एंड-टेम्पर्ड आपूर्ति-अवस्थाओं की पहचान करता है। यह अवस्था उत्पाद की आवश्यकता का हिस्सा है, “नरम किया हुआ” का अनौपचारिक पर्याय नहीं।

एनीलिंग स्वयं कई भिन्न उपचारों को शामिल करता है। प्रक्रिया-एनीलिंग सामान्यतः निम्न क्रांतिक-तापमान सीमा से नीचे या उसके निकट की जाती है। National Bureau of Standards के 1935 के परिपत्र में इस भेद को स्पष्ट रूप से बताया गया है। पूर्ण एनीलिंग, इंटरक्रिटिकल एनीलिंग, स्फेरॉइडाइज़िंग, तनाव-निवारण और सबक्रिटिकल उपचारों के तापमान, धारण-अवधि, शीतलन-नियंत्रण और अभिप्रेत संरचनाएँ अलग-अलग हो सकती हैं। इन सभी को “भट्ठी एनीलिंग” कहना दो कारणों से गलत है: प्रत्येक एनील का तापीय उद्देश्य समान नहीं होता और प्रत्येक एनीलिंग चक्र केवल भट्ठी-शीतलन से परिभाषित नहीं होता।

नॉर्मलाइज़िंग भी कोई एक सार्वभौमिक नुस्खा नहीं है। इसमें सामान्यतः संबंधित क्रांतिक-सीमा से ऊपर ऑस्टेनिटाइज़ेशन किया जाता है, जिसके बाद स्थिर या गतिशील वायु में शीतलन किया जाता है; लेकिन आवश्यक ऑस्टेनिटाइज़ेशन तापमान कार्बन की मात्रा, मिश्रधातु तत्वों, अनुप्रस्थ काट के आकार और पूर्ववर्ती संरचना पर निर्भर करता है। Bodycote ने 2024 में नॉर्मलाइज़िंग के लिए लगभग 800–920 °C का वर्णन किया, जिसमें नए ऑस्टेनाइटिक दाने बनते हैं और उसके बाद वायु या गैस में मुक्त शीतलन किया जाता है। यह विस्तृत सीमा उपयोगी शब्दावली है, प्रत्येक ग्रेड पर एक ही सेटपॉइंट लागू करने की अनुमति नहीं।

केवल उपचार का नाम कठोरता या तन्य गुणों की गारंटी नहीं देता। कठोरता संरचना, ऑस्टेनाइट दाने के आकार, शीतलन-दर, अनुप्रस्थ काट की मोटाई, पृथक्करण, पूर्ववर्ती विरूपण और वास्तविक तापमान-इतिहास पर निर्भर करती है। यदि कठोरता स्वीकृति-आवश्यकता है, तो निर्देश में परीक्षण-विधि और स्थान, जैसे ASTM E10 Brinell या ASTM E18 Rockwell, अनुमत सीमा और नमूना-योजना सहित स्पष्ट रूप से दिए जाने चाहिए।

### वायु-शीतलन को सुनिश्चित सूक्ष्मसंरचना समझ लेना

“वायु में ठंडा करें” शीतलन-माध्यम का वर्णन करता है, सुनिश्चित अंतिम संरचना का नहीं। 4140 का कोई पतला पुर्जा स्थिर वायु में इतनी तेजी से ठंडा हो सकता है कि कुछ क्षेत्रों में बैनाइट या मार्टेंसाइट बन जाए, जबकि भारी अनुप्रस्थ काट बहुत धीमी गति से ठंडी होकर मुख्यतः फेराइट और पर्लाइट विकसित करे। वायु का प्रवाह, पंखे की स्थिति, भट्ठी में लोडिंग, पुर्जों के बीच की दूरी और परिवेशीय परिस्थितियाँ ऊष्मा-हस्तांतरण दर को बदल देती हैं। दो भट्ठियाँ “वायु-शीतित” पुर्जा दे सकती हैं, फिर भी उनके रूपांतरण-इतिहास अलग हो सकते हैं।

2007 के MIT 4140 प्रयोगशाला-संदर्भ में AISI/SAE 4140 के नॉर्मलाइज़िंग के लिए लगभग 850–875 °C दिया गया है, जिसके बाद तापमान-संतुलन के लिए धारण और कमरे के तापमान तक वायु-शीतलन किया जाता है। यह प्रक्रिया यह स्थापित नहीं करती कि 850 °C पर नॉर्मलाइज़ किए गए प्रत्येक 4140 घटक की कठोरता या दाने का आकार समान होगा। इसमें एक सामग्री, एक प्रयोगशाला-प्रक्रिया और एक अभिप्रेत परिणाम का वर्णन है। Karlsruhe Institute of Technology की शब्दावली परिभाषित क्रम को अधिक सटीक रूप से प्रस्तुत करती है: एकसमान दाने का आकार और संरचना बढ़ावा देने के लिए ऑस्टेनिटाइज़ेशन के बाद खुली वायु में शीतलन। “बढ़ावा देना” और “गारंटी देना” एक ही बात नहीं हैं।

एनीलिंग में इसके विपरीत त्रुटि सामने आती है। इस्पात को नरम करने तथा तन्यता या मशीननीयता सुधारने के लिए अक्सर धीमा शीतलन निर्दिष्ट किया जाता है, लेकिन “धीमा” का अर्थ मापनीय होना चाहिए। अनियंत्रित दर पर भट्ठी में शीतलन, प्रोग्रामित दर पर शीतलन और लोड को किसी ऊष्मारोधी पात्र में स्थानांतरित करना परस्पर विनिमेय नहीं हैं। भारी लोड में लंबे समय तक ऊष्मा बनी रह सकती है, जबकि पतला घटक कमरे के तापमान तक पहुँच चुका हो। यदि रूपांतरण-सीमा को बहुत तेजी से पार किया जाता है, तो अभिप्रेत फेराइट-कार्बाइड संरचना नहीं बन सकती।

पूर्ववर्ती प्रसंस्करण को निर्देश में शामिल किया जाना चाहिए। हॉट रोलिंग, फोर्जिंग, कोल्ड ड्रॉइंग, वेल्डिंग, पूर्ववर्ती क्वेंचिंग और पहले किया गया नॉर्मलाइज़िंग चक्र प्रारंभिक दाने के आकार और संचित विकृति को बदलते हैं। केवल इसलिए कि दोनों को ताप-उपचारित कहा जाता है, नॉर्मलाइज़्ड इस्पात उसी ग्रेड के क्वेंचिंग और टेम्परिंग के बाद वाले इस्पात के समतुल्य नहीं होता। सुरक्षा-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में इसके परिणाम स्पष्ट हैं: 49 CFR § 179.500-6 में कुछ टैंक-इस्पात उपचारों को एनीलिंग या नॉर्मलाइज़िंग के बाद टेम्परिंग के रूप में निर्दिष्ट किया गया है, जिसमें टेम्परिंग तापमान 1000 °F से कम नहीं होना चाहिए। क्रम महत्वपूर्ण है।

### विभिन्न ग्रेडों और अनुप्रस्थ काट के आकारों पर तापमानों की नकल करना

तापमान की इकाई सही होने पर भी कॉपी किया गया तापमान गलत हो सकता है। AISI/SAE 4140 को लगभग 850–875 °C पर नॉर्मलाइज़ करना 1045, 8620, 4130, स्टेनलेस इस्पात या दाब-पात्र ग्रेड के लिए सामान्य निर्देश नहीं है। मिश्रधातु तत्व रूपांतरण तापमानों को स्थानांतरित करते हैं और कठोरीकरण-क्षमता में परिवर्तन लाते हैं; कार्बन शीतलन के बाद उपलब्ध चरण-अंशों को बदलता है। सही सीमा ग्रेड-विशिष्ट सामग्री मानक, योग्य प्रक्रिया या सत्यापित ताप-उपचार आँकड़ों से प्राप्त होनी चाहिए।

अनुप्रस्थ काट का आकार भी परिणाम बदलता है। भट्ठी 850 °C प्रदर्शित कर सकती है, जबकि बड़े फोर्जिंग का केंद्र उस तापमान से काफी नीचे रह सकता है। इसके विपरीत, लोड का कोर अभी ताप-संतुलन प्राप्त कर रहा हो और पतला किनारा अत्यधिक गर्म हो जाए। “30 मिनट तक धारण करें” तब तक अधूरा है जब तक आधार न बताया जाए: भट्ठी के पुनः निर्धारित तापमान तक पहुँचने के 30 मिनट बाद, नियंत्रक थर्मोकपल के सेटपॉइंट तक पहुँचने के 30 मिनट बाद, या नियंत्रक अनुप्रस्थ काट की मोटाई के प्रति मिलीमीटर निर्दिष्ट समय के अनुसार। रूपांतरण को नियंत्रित करने वाला कारक पुर्जे का तापमान है, केवल भट्ठी का नाममात्र तापमान नहीं।

इकाई-संबंधी त्रुटियाँ भी उतनी ही हानिकारक हो सकती हैं। 850 °C को 850 °F समझ लेने पर इस्पात अभिप्रेत ऑस्टेनिटाइज़िंग सीमा से बहुत नीचे रहेगा; 1600 °F को 1600 °C समझ लेने पर अत्यधिक गर्मी, दानों का मोटा होना, स्थानीय घटकों का पिघलना या विकृति हो सकती है। प्रत्येक निर्देश में हर तापमान के साथ इकाई मुद्रित होनी चाहिए, और रूपांतरणों की जाँच की जानी चाहिए, न कि उन्हें भट्ठी के पास फिर से अनुमानित किया जाना चाहिए।

एक उपयोगी निर्देश में ग्रेड-नाम और उत्पाद मानक, उपचार-अवस्था, ताप-विस्तार, धारण का आधार, शीतलन-माध्यम और प्रवाह की तीव्रता, वातावरण, लोडिंग-विन्यास और निरीक्षण-विधि स्पष्ट रूप से दिए जाते हैं। इसमें स्वीकृति-मानदंड भी होने चाहिए: कठोरता-सीमा, तन्य गुण, सूक्ष्मसंरचनात्मक आवश्यकताएँ, आयामी सीमाएँ या सभी लागू आवश्यकताएँ। स्पष्ट अभिलेख में भट्ठी और लोड थर्मोकपल, तापमान पर वास्तविक अवधि तथा शीतलन-समापन दर्ज होना चाहिए। इन विवरणों के बिना “एनील्ड” और “नॉर्मलाइज़्ड” ऐसे लेबल हैं जो बाद में लगाए गए हैं—पुनरुत्पाद्य तापीय इतिहास नहीं।

## 12. मानकों, तकनीकी डेटाशीट और ऊष्मा-उपचार प्रक्रियाओं को कैसे पढ़ें

ऊष्मा-उपचार की भाषा के कम-से-कम तीन अलग-अलग कार्य होते हैं: शब्दों को परिभाषित करना, किसी उत्पाद की विशिष्टता बताना और किसी प्रक्रिया का वर्णन करना। इन कार्यों को आपस में मिला देना गलत एनीलिंग या नॉर्मलाइज़िंग अनुसूचियों का एक सामान्य कारण है। कोई संदर्भ यह समझा सकता है कि नॉर्मलाइज़िंग का सामान्य अर्थ क्या है, बिना किसी विशेष ग्रेड के लिए तापमान निर्धारित किए। किसी उत्पाद-मानक में आवश्यक आपूर्ति-अवस्था बताई जा सकती है, लेकिन भट्ठी-नियंत्रण का प्रत्येक विवरण उसमें न हो। कार्यशाला की प्रक्रिया को इन दोनों को जोड़ना चाहिए।

### शब्दावली मानक बनाम उत्पाद मानक

ASTM A941-16, *इस्पात, स्टेनलेस स्टील, संबंधित मिश्रधातुओं और फेरोअलॉय से संबंधित मानक शब्दावली*, एक शब्दावली-संदर्भ है। यह यह स्थापित करने में सहायता करता है कि ASTM के उपयोग में एनीलिंग, नॉर्मलाइज़िंग, ऑस्टेनिटाइज़िंग, टेम्परिंग और क्रांतिक तापमान जैसे शब्दों का क्या अर्थ है। यह अपने-आप में 4140, 1045 या किसी अन्य ग्रेड के लिए ऊष्मा-उपचार विधि नहीं है। ASTM A941-16 यह भी कहता है कि किसी विशिष्ट ASTM मानक में दी गई परिभाषा, शब्दावली मानक में दी गई समान सामान्य परिभाषा का स्थान लेती है। यह नियम तब महत्वपूर्ण होता है जब किसी सामग्री-विनिर्देशन में अधिक सीमित या अधिक विशिष्ट अर्थ दिया गया हो।

उत्पाद-मानक एक अलग प्रश्न का उत्तर देता है: आपूर्ति किया गया इस्पात किस अवस्था में होना चाहिए? उदाहरण के लिए, ISO 683-1:2016 गैर-मिश्रधातु ऊष्मा-उपचार योग्य इस्पातों के लिए तकनीकी आपूर्ति-आवश्यकताएँ निर्धारित करता है और इसमें नॉर्मलाइज़्ड तथा नॉर्मलाइज़्ड-एंड-टेम्पर्ड आपूर्ति-अवस्थाएँ शामिल हैं। इस संदर्भ में “नॉर्मलाइज़्ड” उत्पाद के पदनाम और स्वीकृति-अवस्था का भाग है, न कि केवल ऐसा वर्णन जिसे भट्ठी-ऑपरेटर ढीले ढंग से लागू कर सकता है। लागू उत्पाद-मानक रासायनिक संघटन, यांत्रिक गुण, कठोरता, दाने का आकार, डीकार्बराइज़ेशन की सीमाएँ, सतह की अवस्था और परीक्षण-आवश्यकताएँ भी निर्धारित कर सकता है।

शब्दावली, उत्पाद, मार्गदर्शिका, विनियामक और प्रक्रिया दस्तावेज़ों में भेद कैसे करें।
| स्रोत का प्रकार | प्राथमिक कार्य | यह स्वतः क्या उपलब्ध नहीं कराता |
|---|---|---|
| शब्दावली मानक | सामान्य तकनीकी पदों को परिभाषित करता है | ग्रेड-विशिष्ट भट्ठी-विधि |
| उत्पाद मानक | आपूर्ति-अवस्था और स्वीकृति आवश्यकताओं को परिभाषित करता है | भट्ठी-नियंत्रण का प्रत्येक विवरण |
| तकनीकी डेटाशीट या संदर्शिका | धातुकर्म और सामान्य प्रचलन की व्याख्या करती है | नियंत्रक विनिर्देशन को अधिरोहित करने का अधिकार |
| विनियमन | आवृत कानूनी अनुप्रयोग को नियंत्रित करता है | सभी इस्पात घटकों के लिए सार्वभौमिक नियम |
| अर्हताप्राप्त प्रक्रिया | आवश्यकताओं को उत्पादन नियंत्रणों में रूपांतरित करती है | किसी अननुमोदित ग्रेड या ज्यामिति पर चक्र लागू करने की अनुमति |

इसलिए भट्ठी की अनुसूची से पहले पदनाम पढ़ा जाना चाहिए। “एनील्ड स्टील” का अनुरोध ग्रेड, एनीलिंग के प्रकार, आवश्यक कठोरता या इस बात की पहचान नहीं करता कि अवस्था का सत्यापन तन्य-परीक्षण द्वारा किया जाना है या नहीं। इसी प्रकार, “नॉर्मलाइज़ करें” भी तब तक अधूरा है जब तक ग्रेड, सेक्शन का आकार, प्रारंभिक संरचना और लागू दस्तावेज़ ज्ञात न हों।

ASM के प्रकाशन इन आवश्यकताओं के पीछे का धातुकर्मीय ढाँचा प्रदान करते हैं। ASM *Metals Handbook* का “Heat Treating of Steel” अध्याय ऑस्टेनिटाइज़िंग, नॉर्मलाइज़िंग तापमान, शीतलन माध्यम, भट्ठी-संबंधी चर, प्रक्रियाओं और अनुप्रयोगों पर चर्चा करता है। ASM Handbook Volume 4A एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग को इस्पात के ऊष्मा-उपचारों में रखता है और उन्हें क्वेंचिंग, टेम्परिंग, ऑस्टेम्परिंग तथा मार्टेम्परिंग से अलग करता है। *Metallurgy for the Non-Metallurgist* लौह–कार्बन प्रणाली, क्रांतिक तापमान, रूपांतरण आरेखों, भट्ठी-प्रचालन और मिश्रधातुकरण के प्रभावों को आपस में जोड़ता है।

ये स्रोत समझाते हैं कि दो अनुसूचियों से अलग-अलग संरचनाएँ क्यों बनती हैं। वे किसी क्रय-विनिर्देशन, ड्रॉइंग, कोड या विनियमन का स्वतः स्थान नहीं लेते।

### मानक-अनिवार्य आवश्यकताएँ बनाम व्याख्यात्मक मार्गदर्शन

“shall” शब्द सामान्यतः किसी मानक-अनिवार्य आवश्यकता का संकेत देता है, लेकिन पाठकों को दस्तावेज़ की अपनी परंपराओं की पुष्टि करनी चाहिए। कोई आवश्यकता तापमान, होल्डिंग समय, शीतलन-विधि, टेम्परिंग, नमूना-ग्रहण, यांत्रिक परीक्षण या अनुमत विचलन को नियंत्रित कर सकती है। “should”, “typically”, “approximately” और “for guidance” सामान्यतः स्वीकृति-नियम के बजाय व्याख्या या अनुशंसा का संकेत देते हैं। तकनीकी डेटाशीट अनौपचारिक भाषा का उपयोग कर सकती है, इसलिए उसकी स्थिति निर्धारित की जानी चाहिए: क्या वह मिल प्रमाणपत्र, ग्राहक-प्रक्रिया, प्रयोगशाला-पत्रक या विपणन-व्याख्या है?

यह अंतर प्रकाशित विवरणों में दिखाई देता है। Bodycote का 2024 का विवरण नॉर्मलाइज़िंग को लगभग 800–920 °C तक गर्म करने, नए ऑस्टेनिटिक दाने बनाने और उसके बाद वायु या गैस में स्वतंत्र रूप से ठंडा करने की प्रक्रिया के रूप में बताता है। यह एक उपयोगी प्रक्रिया-विवरण है, प्रत्येक इस्पात के लिए सार्वभौमिक आवश्यकता नहीं। 4140 के लिए 2007 का MIT प्रयोगशाला-संदर्भ लगभग 850–875 °C, तापमान-संतुलन के लिए होल्डिंग और कमरे के तापमान तक वायु-शीतलन बताता है। यह संकीर्ण परास निर्दिष्ट ग्रेड और प्रयोगशाला के उद्देश्य को दर्शाता है; इसे किसी अलग मिश्रधातु पर लागू नहीं किया जाना चाहिए और न ही इसे नियंत्रक औद्योगिक विनिर्देशन माना जाना चाहिए।

पुरानी सरकारी सामग्री तब भी उपयोगी रहती है जब उसकी भूमिका समझी जाए। 1935 में प्रकाशित National Bureau of Standards Circular 409, लौह-आधारित मिश्रधातुओं के लिए प्रक्रिया-एनीलिंग का वर्णन निम्न या उसके आसपास के क्रांतिक-तापमान परास से नीचे गर्म करने के रूप में करता है। इसमें नॉर्मलाइज़िंग का वर्णन क्रांतिक परास से लगभग 100 °F ऊपर गर्म करने और उसके बाद स्थिर वायु में शीतलन के रूप में किया गया है। यह कथन एक स्पष्ट धातुकर्मीय अंतर स्थापित करता है, लेकिन वर्तमान ग्रेड-मानक का स्थान नहीं लेता। सरकारी प्रकाशन सुरक्षा-गंभीर कार्य को भी नियंत्रित कर सकते हैं। 49 CFR § 179.500-6 के अंतर्गत, कुछ इस्पात टैंक उपचारों में एनीलिंग या नॉर्मलाइज़िंग के बाद टेम्परिंग शामिल है, जिसमें टेम्परिंग तापमान 1000 °F से कम नहीं होना चाहिए। यह नियामक आवश्यकता किसी सुविधाजनक सामान्य संदर्भ पर प्राथमिकता रखती है।

MIT 4140 दस्तावेज़ जैसे शैक्षणिक प्रयोगशाला-नोट्स नमूना-तैयारी, भट्ठी-प्रचालन, थर्मोकपल की स्थिति, तापमान-संतुलन और अपेक्षित सूक्ष्मसंरचनाएँ दिखाने के लिए मूल्यवान हैं। विश्वविद्यालय की शब्दावली-संबंधी सामग्री क्रम स्पष्ट कर सकती है: Karlsruhe Institute of Technology नॉर्मलाइज़िंग को ऑस्टेनिटाइज़ेशन के बाद खुले वायु-मंडल में शीतलन के रूप में बताता है, जिससे दाने के आकार और संघटन में एकरूपता को बढ़ावा मिलता है। Texas A&M भी क्रांतिक परास से ऊपर गर्म करने के बाद स्थिर या प्रवाहित वायु में शीतलन को एनीलिंग के लिए प्रयुक्त पूर्वनिर्धारित धीमे शीतलन से अलग करता है। वाणिज्यिक विवरण सुलभ प्रक्रिया-संदर्भ दे सकते हैं, लेकिन इनमें से किसी को भी उद्धृत विनिर्देशन का मौन रूप से स्थानापन्न नहीं बनाया जाना चाहिए।

### अनुरेखणीय ऊष्मा-उपचार अनुसूची तैयार करना

#### अनुसरणीय उपचार अनुसूची बनाना

1. **सामग्री की पहचान करें** सटीक ग्रेड, उत्पाद-रूप, मोटाई और पूर्ववर्ती अवस्था दर्ज करें।
2. **अवस्था परिभाषित करें** पूर्ण एनीलिंग, प्रक्रिया-एनीलिंग, नॉर्मलाइज़िंग, नॉर्मलाइज़्ड-एंड-टेम्पर्ड या किसी अन्य नामित उपचार का उल्लेख करें।
3. **तापन निर्दिष्ट करें** तापमान का आधार, ताप-वृद्धि दर, वायुमंडल और भारण-अवस्था दर्ज करें।
4. **धारण निर्दिष्ट करें** निर्धारित करें कि धारण कब आरंभ होता है और समतुल्यकरण कैसे स्थापित किया जाता है।
5. **शीतलन निर्दिष्ट करें** भट्ठी, नियंत्रित शीतलन, स्थिर-वायु, प्रवाहित-वायु, गैस, तेल या किसी अन्य शीतलन-विधि का नाम दें।
6. **सत्यापन संलग्न करें** कठोरता, तनन, आघात, धातु-चित्रिकीय, कणिका-आकार और आयामी जाँचों को स्वीकृति-खंडों से संबद्ध करें।

सबसे पहले लागू दस्तावेज़ और उसके सटीक संशोधन को दर्ज करें। फिर इस्पात के पदनाम को ठीक उसी प्रकार पहचानें जिस प्रकार वह लिखा गया है, जैसे AISI 4140, ASTM A29 4140 या संबंधित ISO ग्रेड। यह भी दर्ज करें कि सामग्री बार, प्लेट, फोर्जिंग, ट्यूब, वेल्डमेंट या निर्मित घटक है। अलग-अलग उत्पाद-मानकों के अंतर्गत आपूर्ति किए जाने पर समान नाममात्र रसायन भी अलग-अलग आवश्यकताओं के अधीन हो सकता है।

इसके बाद आवश्यक अवस्था निकालें: फुल एनील, प्रक्रिया-एनील, नॉर्मलाइज़, नॉर्मलाइज़-एंड-टेम्पर, क्वेंच-एंड-टेम्पर या कोई अन्य निर्दिष्ट उपचार। केवल कठोरता-लक्ष्य के आधार पर अवस्था का अनुमान न लगाएँ। कई तापीय इतिहासों से नरम परिणाम प्राप्त किया जा सकता है, जबकि विनिर्देशन में किसी विशेष सूक्ष्मसंरचना या आपूर्ति-अवस्था की आवश्यकता हो सकती है।

इसके बाद अनुसूची में क्रांतिक-तापमान का आधार स्पष्ट होना चाहिए। क्या तापमान Ac₁, Ac₃, A\_cm, किसी निर्दिष्ट रूपांतरण-परास या मानक में सीधे मुद्रित तापमान से संबंधित है? 800–920 °C जैसी सामान्य परास को सामान्य मार्गदर्शन के रूप में ही चिह्नित रखा जाना चाहिए। यह उद्धृत ग्रेड-आवश्यकता का स्थान नहीं ले सकती। मिश्रधातु की मात्रा, पूर्ववर्ती शीत-कार्य, गर्म करने की दर, सेक्शन की मोटाई और मापन-स्थान रूपांतरण की प्रतिक्रिया को प्रभावित करते हैं।

गर्म करने के निर्देश को परिचालनात्मक शब्दों में लिखें: भट्ठी में लोड करने की अवस्था, यदि निर्दिष्ट हो तो गर्म करने की दर, लक्ष्य तापमान, अनुमत परास, वातावरण और यह कि चार्ज को ऑक्सीकरण या डीकार्बराइज़ेशन से सुरक्षित रखा गया है या नहीं। होल्डिंग के नियम को अलग से लिखें। “एक घंटे तक होल्ड करें” का अर्थ भट्ठी के सेटपॉइंट तक पहुँचने के बाद एक घंटा, सबसे ठंडे सेक्शन के तापमान तक पहुँचने के बाद एक घंटा या मोटाई-आधारित समय हो सकता है; ये समान नहीं हैं।

शीतलन-विधि को सटीक रूप से दर्ज करें—भट्ठी-शीतलन, नियंत्रित शीतलन, स्थिर वायु, प्रवाहित वायु, गैस, तेल या कोई अन्य माध्यम—और यह भी पहचानें कि शीतलन एक विधि से दूसरी विधि में कब बदलता है। नॉर्मलाइज़िंग में खुले वायु-मंडल में शीतलन उपचार-पथ का केंद्रीय भाग है। एनीलिंग में निर्धारित धीमी शीतलन-दर या भट्ठी-शीतलन नियंत्रक विशेषता हो सकती है। यदि इसके बाद टेम्परिंग की जाती है, तो न्यूनतम और लक्ष्य तापमान, होल्डिंग समय, शीतलन-विधि तथा किसी पुनः-टेम्परिंग की आवश्यकता को दर्ज करें।

अंत में सत्यापन संलग्न करें: कठोरता की विधि और स्थान, तन्य या आघात-परीक्षण, धातु-सूक्ष्म परीक्षण, दाने के आकार का मापन, डीकार्बराइज़ेशन की जाँच और स्वीकृति-सीमाएँ। प्रत्येक मान को किसी क्लॉज़, ड्रॉइंग-नोट, विनियमन या अनुमोदित प्रक्रिया से संबद्ध करें। स्रोत का उद्धरण अनुसूची के ठीक साथ रखें, अलग से स्मृति-आधारित नोट में नहीं। इससे उपयोगी ASM तापमान-परास, NBS की व्याख्या या वाणिज्यिक सारांश उस विनिर्देशन का बिना उद्धृत स्थानापन्न बनने से बचता है, जो वास्तव में स्वीकृति को नियंत्रित करता है।

## 13. इंजीनियरिंग चयन रूपरेखा: एनीलिंग, नॉर्मलाइजिंग या किसी अन्य उपचार का चयन

### आवश्यक अंतिम गुणों से शुरुआत करें

सही उपचार की शुरुआत आवश्यक अंतिम स्थिति से होती है, न कि “नरमी के लिए एनील करें” या “मज़बूती के लिए नॉर्मलाइज करें” जैसी आदत से। कठोरता की सीमा, तनन और पराभव सामर्थ्य, दीर्घीकरण या क्षेत्रफल में कमी, आघात-कठोरता, मशीननीयता, आयामी स्थिरता और आवश्यक सूक्ष्मसंरचनात्मक स्थिति निर्दिष्ट करें। व्यापक मशीनिंग के लिए बनाए गए किसी घटक में कम कठोरता वाली फेराइट–पर्लाइट संरचना आवश्यक हो सकती है; दबाव-सहने वाले भाग के लिए निर्दिष्ट नॉर्मलाइज्ड-एंड-टेम्पर्ड स्थिति आवश्यक हो सकती है; घिसाव वाली सतह के लिए अधिक कठोर बाहरी परत और अधिक दृढ़ आंतरिक भाग की आवश्यकता हो सकती है।

*एनील्ड* और *नॉर्मलाइज्ड* शब्दों का प्रत्येक उत्पाद मानक में एक ही सार्वभौमिक प्रक्रियात्मक अर्थ नहीं होता। ASTM A941-16 इस्पात, स्टेनलेस स्टील, संबंधित मिश्रधातुओं और फेरोअलॉय के लिए सामान्य पारिभाषिक संदर्भ है, लेकिन इसमें कहा गया है कि किसी विशिष्ट ASTM मानक में दी गई परिभाषा उसी सामान्य परिभाषा पर वरीयता रखती है। इसलिए, जब उत्पाद विनिर्देशन की भाषा अलग हो, तो वही नियंत्रक होती है। उदाहरण के लिए, ISO 683-1:2016 गैर-मिश्रधातु ऊष्मा-उपचार योग्य इस्पात के लिए नॉर्मलाइज्ड तथा नॉर्मलाइज्ड-एंड-टेम्पर्ड आपूर्ति-स्थितियों की पहचान करता है। उपचार की स्थिति केवल भट्ठी संचालक का वर्णन नहीं, बल्कि सामग्री की आवश्यकता का हिस्सा है।

एनीलिंग का सामान्य उद्देश्य कठोरता कम करना, तन्यता बढ़ाना, अवशिष्ट तनाव दूर करना, या ऐसी संरचना प्राप्त करना होता है जो मशीनिंग और बाद के ऊष्मा-उपचार के लिए उपयुक्त हो। इसकी शीतलन अनुसूची उपचार का हिस्सा होती है। पूर्ण एनीलिंग में सामान्यतः ऑस्टेनाइटाइजेशन के बाद नियंत्रित भट्ठी-शीतलन शामिल होता है, जबकि प्रक्रिया एनीलिंग का संबंध निम्न क्रांतिक-तापमान सीमा से नीचे या उसके निकट गर्म करने से होता है। National Bureau of Standards ने Circular 409 (1935) में प्रक्रिया एनीलिंग का वर्णन इन्हीं terms में किया था। उच्च-कार्बन इस्पातों के लिए स्फेरॉइडाइजिंग एनीलिंग का चयन तब किया जा सकता है जब विस्तृत मशीनिंग या बाद का हार्डनिंग, परतदार पर्लाइट के बजाय गोलाकार कार्बाइड कणों की मांग करता हो।

नॉर्मलाइजिंग केवल तेज़ एनीलिंग नहीं है। इसमें सामान्यतः इस्पात को ऑस्टेनाइटाइज करके स्थिर या गतिशील वायु में ठंडा किया जाता है, जिससे भट्ठी-शीतलन से भिन्न रूपांतरण-पथ उत्पन्न होता है। Karlsruhe Institute of Technology नॉर्मलाइजिंग को ऑस्टेनाइटाइजेशन के बाद खुले वातावरण में शीतलन के रूप में परिभाषित करता है, जिसका उद्देश्य समान अनाज-आकार और संघटन को बढ़ावा देना है। Bodycote के 2024 के विवरण में लगभग 800–920 °C को एक व्यापक नॉर्मलाइजिंग सीमा बताया गया है, लेकिन यह सीमा प्रत्येक ग्रेड के लिए विनिर्देशन नहीं है। National Bureau of Standards ने सामान्य रूप से नॉर्मलाइजिंग का वर्णन क्रांतिक सीमा से लगभग 100 °F ऊपर गर्म करने और फिर स्थिर वायु में ठंडा करने के रूप में किया था। मिश्रधातु का संघटन, कार्बन स्तर, अनुप्रस्थ-काट की मोटाई और लागू मानक आवश्यक तापमान को काफी बदल सकते हैं।

उपचार के नाम के साथ अपेक्षित सूक्ष्मसंरचना भी निर्दिष्ट की जानी चाहिए। कम-कार्बन इस्पात को वायु में ठंडा करने पर फेराइट और पर्लाइट बन सकते हैं, जबकि पर्याप्त हार्डनेबिलिटी वाला मिश्रधातु इस्पात मोटे अनुप्रस्थ-काट में भी बैनाइट या मार्टेन्साइट बना सकता है, भले ही भट्ठी-चक्र को नॉर्मलाइजिंग कहा गया हो। यदि आवश्यक संरचना पूरे भाग में फेराइट–पर्लाइट है, तो केवल नाममात्र का नॉर्मलाइजिंग चक्र पर्याप्त प्रमाण नहीं है; कठोरता-मानचित्रण, धातुवैज्ञानिक परीक्षण या योग्यता-परीक्षण आवश्यक हो सकते हैं।

### ज्यामिति, पूर्ववर्ती प्रसंस्करण और विकृति के जोखिम को ध्यान में रखें

ऊष्मा-उपचार अनुसूची त्रि-आयामी वस्तु पर आरोपित किया गया ऊष्मीय इतिहास होती है। अनुप्रस्थ-काट का आकार सतह और केंद्र के बीच तापांतर, रूपांतरण-दर और महत्वपूर्ण स्थान पर प्राप्त शीतलन-दर को नियंत्रित करता है। एक पतली प्लेट बड़े फोर्जिंग की तुलना में बहुत तेज़ी से वायु में ठंडी हो सकती है। रिब, की-वे, छेद, अनुप्रस्थ-काट में अचानक परिवर्तन और बंधित जोड़ भी स्थानीय तनाव और विकृति उत्पन्न करते हैं। इसलिए भट्ठी की एकरूपता, लोड के बीच दूरी, वातावरण, थर्मोकपल की स्थिति और भट्ठी से शीतलन माध्यम तक स्थानांतरण समय को प्रक्रिया-परिभाषा में शामिल करना आवश्यक है।

पूर्ववर्ती प्रसंस्करण भी उतना ही महत्वपूर्ण है। कोल्ड-रिड्यूस्ड स्ट्रिप को तनाव-निवारण या पुनःक्रिस्टलीकरण एनीलिंग की आवश्यकता हो सकती है; अत्यधिक शीत-कार्यित सामग्री में संचित ऊर्जा और दिशात्मक गुण हो सकते हैं, जिन्हें एक छोटे सबक्रिटिकल चक्र से दूर नहीं किया जा सकता। ढली हुई संरचना में पृथक्करण, मोटे अनाज, रंध्रता या भंगुर घटक हो सकते हैं। नॉर्मलाइजिंग अनाजों को परिष्कृत कर सकता है और ढलाई के ऊष्मीय इतिहास के एक भाग को बदल सकता है, लेकिन यह संकुचन-रंध्रता को बंद नहीं कर सकता और न ही अनुपयुक्त रासायनिक संघटन को ठीक कर सकता है। फोर्जिंग में पहले से दिशात्मक प्रवाह और परिष्कृत अनाज हो सकते हैं; इसलिए उच्च-तापमान नॉर्मलाइजिंग चक्र को दोहराने से सुधार के बजाय अनाज मोटे हो सकते हैं।

चयन वांछित आयामी परिणाम पर भी निर्भर करता है। एनीलिंग में भट्ठी-शीतलन तापीय प्रवणताओं को कम करता है और सामान्यतः रूपांतरण-तनाव घटाता है, लेकिन लंबे होल्ड और धीमे शीतलन से स्केल, डीकार्ब्यूराइजेशन और उत्पादन-विकृति बढ़ सकती है। नॉर्मलाइजिंग के बाद वायु-शीतलन चक्र को छोटा करता है और अक्सर संरचना को परिष्कृत करता है, फिर भी मोटे या अनियमित भागों में तापीय प्रवणता और अवशिष्ट तनाव बढ़ा सकता है। जब आयामी सहनशीलताएँ कड़ी हों, तब नियंत्रित गैस-क्वेंच, रुक-रुककर शीतलन या कम तापमान वाला तनाव-निवारण उपचार अधिक सुरक्षित हो सकता है।

एक ग्रेड का तापमान दूसरे ग्रेड पर लागू न करें। MIT के 2007 के प्रयोगशाला संदर्भ में AISI 4140 के नॉर्मलाइजिंग के लिए लगभग 850–875 °C दिया गया है, जिसमें तापमान-संतुलन के लिए पर्याप्त होल्ड के बाद वायु-शीतलन किया जाता है। यह सीमा एक विशिष्ट मिश्रधातु और शिक्षण-प्रक्रिया का वर्णन करती है; यह कार्बन इस्पात, निम्न-मिश्रधातु इस्पात या प्रत्येक 4140 उत्पाद-विनिर्देशन के लिए सामान्य सेटिंग नहीं है। लागू सामग्री मानक, ऊष्मा-उपचार खंड, अनुप्रस्थ-काट का आकार, भट्ठी की क्षमता और निरीक्षण योजना को मिलकर चक्र निर्धारित करना चाहिए।

जब विकृति या दरार का जोखिम अधिक हो, तो प्रतिनिधि कूपन या उत्पादन भागों का उपयोग करके प्रक्रिया का प्रमाणीकरण करें। केंद्र और सतह के तापमान, अनेक स्थानों पर कठोरता, उपचार से पहले और बाद के आयाम तथा परिणामी सूक्ष्मसंरचना मापें। केवल सेटपॉइंट दर्शाने वाला भट्ठी-चार्ट यह प्रमाणित नहीं करता कि मोटे अनुप्रस्थ-काट ने आवश्यक ऑस्टेनाइटाइजिंग स्थिति प्राप्त की या सबसे धीमी गति से ठंडे होने वाले क्षेत्र ने विनिर्देशन पूरा किया।

### पहचानें कि क्वेंचिंग, टेम्परिंग या विशेष उपचार कब आवश्यक हैं

जब आवश्यक सामर्थ्य या घिसाव-प्रतिरोध मार्टेन्साइट, बैनाइट, कठोर बाहरी परत या नियंत्रित अवक्षेपण-अभिक्रिया पर निर्भर हो, तब एनीलिंग या नॉर्मलाइजिंग पर्याप्त नहीं होते। पूरे अनुप्रस्थ-काट में हार्डनिंग के लिए ऑस्टेनाइटाइजेशन के बाद ग्रेड और अनुप्रस्थ-काट के अनुरूप पर्याप्त दर से क्वेंचिंग आवश्यक होती है। क्वेंचेंट जल, पॉलिमर विलयन, तेल, गैस या कोई अन्य योग्य माध्यम हो सकता है; चयन में हार्डनेबिलिटी का संतुलन दरार और विकृति के जोखिम के विरुद्ध करना चाहिए। टेम्परिंग के बिना क्वेंचिंग संरचनात्मक भागों के लिए अंतिम स्थिति के रूप में विरले ही स्वीकार्य होती है, क्योंकि अनटेम्पर्ड मार्टेन्साइट में अवशिष्ट तनाव अधिक और दृढ़ता सीमित होती है।

क्वेंचिंग के बाद टेम्परिंग भंगुरता कम करती है और आवश्यक सामर्थ्य–दृढ़ता संतुलन स्थापित करती है। यह एक पृथक उपचार है, एनीलिंग या नॉर्मलाइजिंग का पर्याय नहीं। एक सुरक्षा-गंभीर उदाहरण में, 49 CFR § 179.500-6 निर्दिष्ट इस्पातों और उपकरणों के लिए एनीलिंग या नॉर्मलाइजिंग के बाद टेम्परिंग वाले टैंक ऊष्मा-उपचार मार्ग निर्दिष्ट करता है; इसमें टेम्परिंग तापमान 1000 °F से कम न रखने की शर्त है। यह आवश्यकता दर्शाती है कि अंतिम उत्पाद-स्थिति को नियंत्रक विनियम या सामग्री-विनिर्देशन से पढ़ना क्यों आवश्यक है।

जब दृढ़, अपेक्षाकृत तन्य आंतरिक भाग और कठोर, घिसाव-प्रतिरोधी सतह दोनों आवश्यक हों, तब केस हार्डनिंग उपयुक्त होती है। कार्ब्यूराइजिंग क्वेंचिंग से पहले कार्बन जोड़ती है; कार्बोनाइट्राइडिंग कार्बन और नाइट्रोजन जोड़ती है और सामान्यतः छोटे भागों के लिए प्रयुक्त होती है; नाइट्राइडिंग या नाइट्रोकार्ब्यूराइजिंग सीमित थोक-रूपांतरण के साथ कठोर, नाइट्रोजन-युक्त सतही परतें बनाती है। इंडक्शन या फ्लेम सरफेस हार्डनिंग क्वेंचिंग से पहले केवल सतह को तेज़ी से गर्म करती है और तब चुनी जाती है जब ग्रेड आवश्यक मार्टेन्साइट विकसित कर सकता हो।

जब बैनाइटिक संरचना, कम विकृति या निर्दिष्ट दृढ़ता–सामर्थ्य संयोजन आवश्यक हो, तब ऑस्टेम्परिंग प्रत्यक्ष क्वेंचिंग और टेम्परिंग का विकल्प हो सकती है। मार्टेम्परिंग या मार्क्वेंचिंग अंतिम शीतलन से पहले मार्टेन्साइट-आरंभ क्षेत्र के निकट तापमान को समान करके तापीय प्रवणताओं को कम करती है, लेकिन इसके बाद भी टेम्परिंग आवश्यक होती है। इनमें से किसी उपचार का चयन केवल उसके नाम के आधार पर नहीं किया जाना चाहिए: हार्डनेबिलिटी वक्र, अनुप्रस्थ-काट का आकार, रूपांतरण आरेख, उपकरण की सीमाएँ और स्वीकृति-परीक्षण इस चयन का समर्थन करने चाहिए।

#### उपचार-चयन नियम

आवश्यक गुणों और संरचना को परिभाषित करें, ग्रेड और उत्पाद मानक की पहचान करें, पूर्ववर्ती प्रसंस्करण और ज्यामिति का ध्यान रखें, उपचार-परिवार चुनें और परिणामी भाग का सत्यापन करें।

इसलिए बचाव योग्य निर्णय सशर्त होता है: आवश्यक गुणों और संरचना को परिभाषित करें, ग्रेड और उत्पाद मानक की पहचान करें, पूर्ववर्ती प्रसंस्करण का पुनर्निर्माण करें, ज्यामिति और शीतलन का मॉडल तैयार करें, उपचार-परिवार का चयन करें और परिणामी भाग का प्रमाणीकरण करें। एनीलिंग और नॉर्मलाइजिंग इस क्रम के भीतर विकल्प हैं, एक-दूसरे के स्थान पर प्रयुक्त किए जाने वाले डिफ़ॉल्ट उपचार नहीं।

## 14. संदर्भ सारणियाँ, शब्दावली और व्याख्या के उदाहरण

### एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग की तुलना-सारणी

एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग दोनों की शुरुआत स्टील को ऑस्टेनिटिक परास में गर्म करने से हो सकती है, लेकिन उपचार केवल तापमान से परिभाषित नहीं होता। शीतलन-पथ रूपांतरण-उत्पादों, कठोरता, अवशिष्ट प्रतिबल और दाने की संरचना को निर्धारित करता है।

| विशेषता | एनीलिंग | नॉर्मलाइज़िंग |
|---|---|---|
| प्राथमिक उद्देश्य | कठोरता कम करना, प्रतिबल दूर करना, नमनीयता और मशीनिंग-क्षमता में सुधार करना | दाने की संरचना को परिष्कृत या पुनर्स्थापित करना और अधिक एकसमान अवस्था उत्पन्न करना |
| ऑस्टेनिटाइज़िंग की प्रक्रिया | ग्रेड और एनीलिंग के प्रकार पर निर्भर; प्रोसेस एनीलिंग निचली क्रांतिक परास से नीचे या उसके निकट रह सकती है | सामान्यतः क्रांतिक परास से पर्याप्त ऊपर, ताकि नया ऑस्टेनाइट बन सके |
| शीतलन माध्यम | भट्ठी में शीतलन या कोई अन्य निर्दिष्ट धीमी शीतलन विधि | स्थिर वायु, प्रवाहित वायु या खुले वातावरण में शीतलन |
| शीतलन दर | नियंत्रित और धीमी | भट्ठी में शीतलन से तेज और सामान्यतः क्वेंचिंग से धीमी |
| सामान्य परिणाम | कम कठोरता और अधिक नमनीयता; मोटे रूपांतरण-उत्पाद बन सकते हैं | पूर्ण भट्ठी-शीतलन से प्राप्त अवस्था की तुलना में अधिक महीन और एकसमान फेराइट-पर्लाइट संरचना |
| विनिर्देशन की भाषा | “Annealed,” “process annealed” या एनीलिंग का कोई निर्दिष्ट चक्र | “Normalized” या “normalized and tempered” |
| सामान्य व्याख्या का मुख्य जोखिम | प्रत्येक एनीलिंग को पूर्ण ऑस्टेनिटाइज़िंग चक्र मान लेना | वायु-शीतलन को भट्ठी-शीतलन के समकक्ष मान लेना |

1935 में प्रकाशित National Bureau of Standards के परिपत्र में प्रोसेस एनीलिंग को लौह-आधारित मिश्रधातु को निचली क्रांतिक-तापमान परास से नीचे या उसके निकट गर्म करने के रूप में वर्णित किया गया था। इसमें नॉर्मलाइज़िंग को क्रांतिक परास से लगभग 100 °F ऊपर गर्म करने और फिर स्थिर वायु में शीतलन करने के रूप में वर्णित किया गया। ये विवरण दोनों प्रक्रियाओं के बीच का अंतर स्पष्ट करते हैं, लेकिन किसी विशिष्ट ग्रेड के लिए निर्धारित प्रक्रिया का स्थान नहीं लेते। Bodycote के 2024 के विवरण में नॉर्मलाइज़िंग के लिए लगभग 800–920 °C और उसके बाद वायु या गैस में मुक्त शीतलन बताया गया है; यह परास एक सामान्य व्याख्या है, सार्वभौमिक निर्देश नहीं।

### क्रांतिक तापमानों और उपचार-अवस्थाओं की शब्दावली

**Ac1** वह तापमान है जिस पर किसी निर्धारित संघटन वाले स्टील में गर्म करने के दौरान ऑस्टेनाइट बनना शुरू होता है। इसमें “c” का अर्थ *chauffage*, अर्थात् गर्म करना, है। Ac1 सभी स्टीलों के लिए एक निश्चित तापमान नहीं होता: कार्बन की मात्रा, मिश्रधातु तत्व, गर्म करने की दर और पूर्ववर्ती सूक्ष्मसंरचना मापे गए रूपांतरण को प्रभावित करते हैं।

**Ac3** वह तापमान है जिस पर गर्म करने के दौरान हाइपोयूटेक्टॉइड स्टील का ऑस्टेनाइट में रूपांतरण पूरा हो जाता है। किसी हाइपोयूटेक्टॉइड ग्रेड के लिए नॉर्मलाइज़िंग या पूर्ण-ऑस्टेनिटाइज़िंग चक्र में सामान्यतः संबंधित Ac3 से उतना अधिक तापमान रखना आवश्यक होता है, जितना लागू विनिर्देशन या प्रक्रिया में निर्धारित हो।

**ऑस्टेनिटाइज़ेशन** स्टील को ऐसे तापमान तक गर्म करना है जिस पर आवश्यक ऑस्टेनाइट बनता है, और फिर तापमान पर इतना समय बनाए रखना है कि पूरा सेक्शन तापीय तथा संरचनात्मक रूप से एकसमान हो जाए। ऑस्टेनिटाइज़ेशन का अर्थ केवल किसी पुर्जे को गर्म भट्ठी में रख देना नहीं है। लक्ष्य तापमान, होल्डिंग अवधि, वातावरण और सेक्शन की मोटाई—सभी महत्वपूर्ण होते हैं।

**सो​किंग** तब उपचार-तापमान पर बनाए रखना है जब लोड या नियंत्रित किए जा रहे सेक्शन ने निर्दिष्ट अवस्था प्राप्त कर ली हो। निर्धारित सोक समय भट्ठी के तापमान तक पहुँचने पर, सतह के तापमान तक पहुँचने पर, या सबसे ठंडे बिंदु के तापमान तक पहुँचने पर शुरू हो सकता है; प्रक्रिया में यह स्पष्ट होना चाहिए कि इनमें से कौन-सा आधार लागू है।

**भट्ठी में शीतलन** का अर्थ है भट्ठी के साथ-साथ शीतलन करना, सामान्यतः नियंत्रित या स्वाभाविक रूप से घटते हुए भट्ठी-तापमान में। इससे वायु-शीतलन की तुलना में धीमा शीतलन-इतिहास प्राप्त होता है और यह सामान्यतः सॉफ्टनिंग एनीलिंग से जुड़ा होता है, हालांकि वास्तविक चक्र में चरणबद्ध शीतलन या भट्ठी को बंद करना शामिल हो सकता है।

**वायु-शीतलन** का अर्थ बंद भट्ठी के भीतर शीतलन करने के बजाय वायु में शीतलन करना है। प्रक्रिया-विवरण के रूप में “वायु” शब्द तब तक अधूरा है जब तक विनिर्देशन स्थिर या गतिशील वायु, पुर्जों के बीच की दूरी, लोडिंग घनत्व और पंखों के उपयोग की अनुमति को निर्दिष्ट न करे। सेक्शन का आकार ऐसा हो सकता है कि केंद्र सतह की तुलना में बहुत अधिक धीरे ठंडा हो।

**नॉर्मलाइज़्ड** उस अवस्था का वर्णन करता है जो निर्दिष्ट ऑस्टेनिटाइज़िंग उपचार के बाद वायु या गैस में शीतलन से उत्पन्न होती है। इसका अर्थ यह नहीं है कि पुर्जे को मनमाने उच्च-तापमान चक्र से गुज़ारा गया है। ISO 683-1:2016 गैर-मिश्रधातु ऊष्मा-उपचार योग्य स्टीलों के लिए आपूर्ति-अवस्थाओं में नॉर्मलाइज़्ड तथा नॉर्मलाइज़्ड-एंड-टेम्पर्ड अवस्थाओं को सूचीबद्ध करता है।

**एनील्ड** उस अवस्था का वर्णन करता है जो सामग्री और उत्पाद के लिए परिभाषित एनीलिंग उपचार से उत्पन्न होती है। इसका अर्थ पूर्ण एनीलिंग, प्रोसेस एनीलिंग, स्ट्रेस-रिलीफ़ एनीलिंग, स्फेरॉइडाइज़ एनीलिंग या किसी अन्य निर्दिष्ट चक्र से हो सकता है। यह शब्द अकेले अधिकतम तापमान या शीतलन दर नहीं बताता।

**टेम्पर्ड** उस स्टील की अवस्था का वर्णन करता है जिसे पहले कठोर किया गया हो या जिसका अन्यथा रूपांतरण हुआ हो, और जिसे संबंधित क्रांतिक परास से नीचे दोबारा गर्म करके, कुछ समय उस तापमान पर रखकर, निर्दिष्ट प्रक्रिया के अनुसार ठंडा किया गया हो। टेम्परिंग, एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग से अलग प्रक्रिया है। नॉर्मलाइज़्ड और टेम्पर्ड बताए गए उत्पाद में दो क्रमिक उपचार-चरण होते हैं, न कि एक संयुक्त लेबल।

### व्याख्या का उदाहरण 1: MIT की 4140 शैक्षिक अनुसूची

2007 के Massachusetts Institute of Technology के प्रयोगशाला संदर्भ में 4140 के लिए एक शैक्षिक नॉर्मलाइज़िंग अनुसूची दी गई है: लगभग 850–875 °C तक गर्म करना, तापमान-संतुलन के लिए होल्ड करना और कमरे के तापमान तक वायु में शीतलन करना। शाब्दिक रूप से पढ़ने पर इसमें इच्छित क्रम ऑस्टेनिटाइज़ करना, तापमान को एकसमान करना और वायु में शीतलन करना है। इससे यह स्थापित नहीं होता कि प्रत्येक 4140 उत्पाद को बिल्कुल यही चक्र देना चाहिए।

इस अनुसूची की सीमाएँ महत्वपूर्ण हैं। यह अपने-आप में प्रमाणित उत्पाद-विनिर्देशन, भट्ठी के अंशांकन की आवश्यकता, अनुमत वातावरण, सेक्शन-आकार का सुधार, लोडिंग नियम, अधिकतम शीतलन-समय परास या यांत्रिक गुणों की स्वीकृति-मानदंड प्रदान नहीं करती। यह भी सिद्ध नहीं करती कि एनील्ड 4140 पुर्जे को नॉर्मलाइज़्ड पुर्जे के स्थान पर इस्तेमाल किया जा सकता है। उत्पादन-प्रक्रिया के लिए लागू AISI/SAE 4140 सामग्री-आवश्यकता, पुर्जे के आयाम, पूर्ववर्ती अवस्था, भट्ठी की क्षमता और आवश्यक कठोरता या सूक्ष्मसंरचना को ध्यान में रखना आवश्यक होगा। MIT का दस्तावेज़ प्रयोगशाला-प्रथा का उपयोगी प्रमाण है, प्रत्येक वाणिज्यिक या विनियमित अनुप्रयोग के लिए प्राधिकरण नहीं।

### व्याख्या का उदाहरण 2: विनियमित टैंक की आवश्यकता

49 CFR § 179.500-6 निर्दिष्ट टैंक-निर्माण के लिए एक विनियामक आवश्यकता है, रूपांतरण धातुकर्म का सामान्य पाठ नहीं। इस प्रावधान में एनीलिंग या नॉर्मलाइज़िंग के बाद टेम्परिंग से युक्त ऊष्मा-उपचार का वर्णन किया गया है और यह निर्दिष्ट किया गया है कि संबंधित आवश्यकता के अंतर्गत टेम्परिंग तापमान 1000 °F से कम नहीं होना चाहिए। यह भाषा परिभाषित कानूनी शर्तों के साथ अनुपालन का मार्ग निर्धारित करती है।

एक सामान्य व्याख्या में कहा जा सकता है कि नॉर्मलाइज़िंग ऑस्टेनिटाइज़ेशन और वायु-शीतलन के माध्यम से दाने की संरचना को परिष्कृत करता है, जबकि एनीलिंग धीमे शीतलन के माध्यम से स्टील को नरम करता है। विनियमन एक अलग प्रश्न पूछता है: क्या टैंक की सामग्री और निर्माण-प्रक्रिया निर्धारित सुरक्षा-नियम का पालन करती है, जिसमें आवश्यक क्रम और टेम्परिंग सीमा शामिल हैं। यह पाठक को विनियमन के स्थान पर किसी पाठ्यपुस्तकीय चक्र को अपनाने या यह मान लेने की अनुमति नहीं देता कि कोई भी वायु-शीतलित, भट्ठी-शीतलित या टेम्पर्ड पुर्जा योग्य है।

### स्रोत-प्राथमिकता और उपयोग

शब्दावली के लिए सामग्री या उत्पाद मानक से शुरुआत करें। ASTM A941-16 स्टील, स्टेनलेस स्टील, संबंधित मिश्रधातुओं और फेरोअलॉय के लिए सामान्य शब्दावली प्रदान करता है, लेकिन इसमें कहा गया है कि किसी विशिष्ट ASTM मानक में दी गई परिभाषा समान सामान्य परिभाषा पर वरीयता रखती है। प्रक्रिया-धातुकर्म के लिए ASM *Metals Handbook*, ASM Handbook Volume 4A और *Metallurgy for the Non-Metallurgist* तकनीकी ढाँचा प्रदान करते हैं। ISO 683-1:2016 अपनी आपूर्ति-अवस्था संबंधी भाषा को नियंत्रित करता है। 49 CFR § 179.500-6 जैसा संघीय विनियमन अपने अंतर्गत आने वाले कानूनी अनुप्रयोग को नियंत्रित करता है।

शैक्षिक अनुसूचियों, आपूर्तिकर्ताओं के विवरणों और विश्वविद्यालय की प्रयोगशाला टिप्पणियों का उपयोग सहायक संदर्भों के रूप में करें। जब उनकी भाषा किसी सामान्य व्याख्या से भिन्न हो, तब लागू ग्रेड, उत्पाद-विनिर्देशन, ड्रॉइंग, अनुबंध या विनियामक मानक की भाषा निर्णायक होती है।

## संदर्भ

1. \[1\] Karlsruhe Institute of Technology. Normalizing vocabulary entry. Karlsruhe Institute of Technology vocabulary resource, 2024. [](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#wiki-cite-ref-1) Source identified in the article; no DOI or URL supplied.
2. \[2\] Massachusetts Institute of Technology. 4140 Heat Treatment Laboratory Reference. MIT laboratory reference, 2007. [](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#wiki-cite-ref-2) Source identified in the article; no DOI or URL supplied.
3. \[3\] United States Department of Transportation. [49 CFR § 179.500-6](https://www.ecfr.gov/current/title-49/section-179.500-6). Code of Federal Regulations, Title 49, 2024. [](/hi/%E0%A4%B5%E0%A4%BF%E0%A4%95%E0%A5%80/%E0%A4%8A%E0%A4%B7%E0%A5%8D%E0%A4%AE%E0%A4%BE-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0/%E0%A4%87%E0%A4%B8%E0%A5%8D%E0%A4%AA%E0%A4%BE%E0%A4%A4-%E0%A4%95%E0%A5%87-%E0%A4%85%E0%A4%A8%E0%A5%80%E0%A4%B2%E0%A4%A8-%E0%A4%8F%E0%A4%B5%E0%A4%82-%E0%A4%B8%E0%A4%BE%E0%A4%AE%E0%A4%BE%E0%A4%A8%E0%A5%8D%E0%A4%AF%E0%A5%80%E0%A4%95%E0%A4%B0%E0%A4%A3-%E0%A4%89%E0%A4%AA%E0%A4%9A%E0%A4%BE%E0%A4%B0#wiki-cite-ref-3) https://www.ecfr.gov/current/title-49/section-179.500-6

 **एनीलिंग और नॉर्मलाइज़िंग एक नज़र में**

संकेतात्मक नॉर्मलाइज़िंग परास

लगभग 800–920 °C

4140 नॉर्मलाइज़िंग परास

लगभग 850–875 °C

नॉर्मलाइज़िंग के बाद शीतलन

स्थिर या गतिमान वायु अथवा गैस

पूर्ण-एनीलिंग के बाद शीतलन

धीमा शीतलन, प्रायः भट्ठी में

विनियमित टैंक टेम्परिंग न्यूनतम

49 CFR § 179.500-6 के अंतर्गत 1000 °F

 [वापस ऊष्मा उपचार](/hi/विकी/ऊष्मा-उपचार "ऊष्मा उपचार — Steel Wiki")