कैओन एक लोहे का मिश्र धातु है जिसमें 0.02% से 2.19% तक कैओन होता है। इसमें आमतौर पर स्कैन, मैंगनीज, सुह और फॉस्फोरस की मात्रा होती है। कैओन स्टील में कैओन की मात्रा जितनी अधिक होती है, उतनी ही अधिक कठोरता और शक्ति होती है, लेकिन प्लास्टिसिटी उतनी ही कम होती है।
कैओन स्टील को वर्गीकृत करने के विभिन्न तरीके हैं। कैओन स्टील की कैओन सामग्री की मात्रा के अनुसार, इसे तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: कम कैओन स्टील, मध्यम कैओन स्टील और उच्च कैओन स्टील।
कम कार्बन स्टील कम कार्बन स्टील 0.25% से कम कैओन सामग्री वाला कार्बन स्टील है। इसे हल्का स्टील भी कहा जाता है क्योंकि इसमें कम ताकत, कम कठोरता और कोमलता होती है। इसमें अधिकांश सामान्य कार्बन संरचनात्मक स्टील और कुछ उच्च-गुणवत्ता वाले कार्बन संरचनात्मक स्टील शामिल हैं। उनमें से अधिकांश का उपयोग बिना गर्मी उपचार के इंजीनियरिंग संरचनात्मक भागों के लिए किया जाता है, और कुछ का उपयोग कार्बराइजिंग और अन्य गर्मी उपचार के बाद पहनने के प्रतिरोध की आवश्यकता वाले यांत्रिक भागों के लिए किया जाता है। कम कार्बन स्टील की एनील्ड संरचना फेराइट और थोड़ी मात्रा में पर्लाइट है। इसलिए, इसमें अच्छी कोल्ड फॉर्मेबिलिटी है और इसे स्ट्रेंथ और कठोरता और बेहतर प्लास्टिसिटी और टफनेस द्वारा कोल्ड फॉर्म किया जा सकता है। यह झुकने, स्टैम्पिंग और अन्य तरीकों से किया जा सकता है। इस स्टील में अच्छी वेल्डेबिलिटी है। कम कैओन सामग्री वाले कम कैओन स्टील में बहुत कम कठोरता या मशीनिंग क्षमता होती है। क्वेंचिंग उपचार इसकी मशीनिंग क्षमता में सुधार कर सकता है। कम कैओन स्टील में आमतौर पर मध्यम कैओन स्टील, स्टील शीट और स्टील बार शामिल हैं। इसका उपयोग विभिन्न ताकत आवश्यकताओं वाले यांत्रिक भागों को बनाने के लिए भी किया जा सकता है। एक बात ध्यान देने योग्य है कि कम कार्बन स्टील का उपयोग आमतौर पर उपयोग से पहले गर्मी उपचार नहीं किया जाता है।
मध्यम कैओन स्टील 0.25% से 0.60% कैओन सामग्री वाला कैओन स्टील है। मध्यम कैओन स्टील को उत्पाद गुणवत्ता के अनुसार सामान्य कैओन संरचनात्मक स्टील और उच्च गुणवत्ता वाले कैओन संरचनात्मक स्टील में विभाजित किया गया है। इनमें अच्छी हॉटवर्किंग और कटिंग प्रॉपर्टीज होती हैं, हालांकि वेल्डिंग प्रॉपर्टीज कुछ हद तक खराब होती हैं। मध्यम कैओन स्टील में कम कैओन स्टील की तुलना में अधिक स्ट्रेंथ और कठोरता होती है, लेकिन प्लास्टिसिटी और टफनेस अपेक्षाकृत कम होती है। इस प्रकार के स्टील का उपयोग सीधे हॉटरोल्ड या कोल्ड-ड्रॉन स्टील के रूप में किया जा सकता है, या इसका उपयोग इसकी प्रॉपर्टीज को अनुकूलित करने के लिए गर्मी उपचार के बाद किया जा सकता है। मध्यम कैओन स्टील में आमतौर पर स्टील शीट, सेमी-किललेट स्टील, बिलेट स्टील और ओवरहेड शामिल हैं। मध्यम कैओन स्टील में क्वेंचिंग और टेम्परिंग के बाद अच्छी व्यापक यांत्रिक प्रॉपर्टीज होती हैं। इसलिए, मध्यम स्ट्रेंथ स्तरों के साथ विभिन्न उपयोगों के लिए, मध्यम कैओन स्टील का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। भवन निर्माण सामग्री के रूप में उपयोग किए जाने के अलावा, इसका उपयोग विभिन्न यांत्रिक भागों के निर्माण में भी व्यापक रूप से किया जाता है।
उच्च कैओन स्टील को अक्सर टूल स्टील कहा जाता है, और इसमें 0.60%-1.70% के बीच कैओन होता है। इसकी असाधारण कठोरता और स्ट्रेंथ के कारण, उच्च कैओन स्टील का उपयोग अक्सर हथौड़ों और क्रोबार जैसे टूल्स के साथ-साथ ड्रिल, टैप और रीमर जैसे कटिंग टूल्स बनाने के लिए किया जाता है। हालांकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उच्च कैओन स्टील का वेल्डिंग प्रदर्शन अपेक्षाकृत खराब होता है। खराब तापीय चालकता के कारण महत्वपूर्ण तापमान अंतर होगा जिसके परिणामस्वरूप कोल्ड क्रैक हो जाएंगे। इसलिए वेल्डिंग के दौरान वेल्डमेंट, आंतरिक तनाव को दरारें बनाने का कारण बनता है। साथ ही, उच्च कार्बन स्टील क्वेंचिंग के प्रति अधिक संवेदनशील होता है, और सीम क्षेत्रों के पास मार्टेंसाइट संरचना आसानी से बन जाती है, तनाव को खत्म करने, संरचना को ठीक करने, दरारों को रोकने और वेल्ड के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए वेल्डिंग के बाद टेम्पर्ड किया जाना चाहिए।
उच्च कार्बन स्टील, जिसमें उच्च कैओन सामग्री होती है, में अधिक कठोरता और स्ट्रेंथ होती है, लेकिन यह अधिक भंगुर भी होता है। उच्च कार्बन स्टील, मध्यम कार्बन स्टील और कम कार्बन स्टील में प्लास्टिसिटी और टफनेस भी होती है और यह विभिन्न यांत्रिक भागों के निर्माण के लिए उपयुक्त है। इसलिए, व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, विशिष्ट सामग्री आवश्यकताओं और प्रक्रिया विशेषताओं के आधार पर उपयुक्त कार्बन स्टील सामग्री का चयन किया जाना चाहिए। व्यावहारिक इंजीनियरिंग में, उत्पादों के प्रदर्शन और जीवनकाल को सुनिश्चित करने के लिए, उच्च मांग वाले घटकों के लिए, कार्बन स्टील का चयन उनकी यांत्रिक प्रॉपर्टीज और सेवा जीवन के आधार पर किया जाना चाहिए। तीन प्रकार के कार्बन स्टील की विशेषताओं और वर्गीकरण मानकों को समझना सामग्री के तर्कसंगत चयन और उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। कुल मिलाकर, उच्च कार्बन स्टील, मध्यम कार्बन स्टील और कम कार्बन स्टील तीन सामान्य प्रकार की मिश्र धातु इस्पात सामग्री हैं, उपयुक्त कार्बन स्टील सामग्री का चयन उत्पादों के प्रदर्शन और गुणवत्ता के लिए महत्वपूर्ण है।