অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টীলসাধারণত ঘরের তাপমাত্রায় খাঁটি অস্টেনাইট সমন্বিত একটি মাইক্রোস্ট্রাকচার থাকে; যাইহোক, কিছু ভেরিয়েন্টে অল্প পরিমাণে ফেরাইট থাকে, যা গরম ক্র্যাকিং প্রতিরোধে সাহায্য করে। তাদের চমৎকার ওয়েল্ডেবিলিটির কারণে, রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ এবং পেট্রোলিয়াম সেক্টরের জন্য চাপের জাহাজ তৈরির মতো শিল্পগুলিতে অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। তা সত্ত্বেও, যদি ঢালাই অপারেশনগুলি অনুপযুক্তভাবে সঞ্চালিত হয়, অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টীলগুলি আন্তঃগ্রানুলার ক্ষয়, গরম ক্র্যাকিং, স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং এবং দুর্বল ওয়েল্ড পুঁতি গঠন সহ বিভিন্ন সমস্যার জন্য সংবেদনশীল।
অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলের সাথে যুক্ত ঢালাই সংক্রান্ত সমস্যাগুলি কী কী?
I. আন্তঃগ্রানুলার জারা
ক Intergranular ক্ষয় কারণ
আন্তঃগ্রানাউলার ক্ষয় শস্যের সীমানায় ঘটে; তাই, একে আন্তঃগ্রানুলার জারা বলা হয়। এটি অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলের জন্য অবক্ষয়ের সবচেয়ে বিপজ্জনক রূপগুলির একটিকে প্রতিনিধিত্ব করে। এটি জারা দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যা শস্যের সীমানা বরাবর ধাতুতে গভীরভাবে প্রবেশ করে, যার ফলে ধাতুর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা উভয়ই হ্রাস পায়।
যখন অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলকে একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য 450 ডিগ্রি থেকে 850 ডিগ্রি তাপমাত্রার মধ্যে রাখা হয়, তখন ক্রোমিয়াম কার্বাইড (Cr23C6) শস্যের সীমানায় অবক্ষয় হয়। এই বৃষ্টিপাতের জন্য প্রয়োজনীয় ক্রোমিয়াম প্রাথমিকভাবে শস্যের পৃষ্ঠের স্তর থেকে আঁকা হয়; যদি শস্যের অভ্যন্তর থেকে ক্রোমিয়াম এই পৃষ্ঠের স্তরগুলিকে পূর্ণ করার জন্য যথেষ্ট দ্রুত বাইরের দিকে ছড়িয়ে দিতে না পারে, তাহলে শস্যের সীমানায় ক্রোমিয়ামের পরিমাণ{5}}বিশেষত শস্যের পৃষ্ঠের স্তরগুলিতে- নেমে যাবে, একটি "ক্রোমিয়াম-ক্ষয়প্রাপ্ত অঞ্চল তৈরি করবে।" আক্রমনাত্মক ক্ষয়কারী মিডিয়ার প্রভাবে, এই ক্রোমিয়াম-শস্যের সীমানায় ক্ষয়প্রাপ্ত অঞ্চলগুলি আক্রমণের জন্য সংবেদনশীল হয়ে ওঠে, যার ফলে আন্তঃগ্রানাউলার ক্ষয় হয়। স্টেইনলেস স্টীল আন্তঃগ্রানুলার ক্ষয় দ্বারা প্রভাবিত হয় তার পৃষ্ঠে কোন দৃশ্যমান পরিবর্তন প্রদর্শন করতে পারে না; যাইহোক, চাপের শিকার হলে, এটি শস্যের সীমানা বরাবর ফ্র্যাকচার হয়ে যাবে, যার ফলে কাঠামোগত শক্তি প্রায় সম্পূর্ণ ক্ষতি হবে।
খ. Intergranular ক্ষয় প্রতিরোধ করার ব্যবস্থা
অতি-নিম্ন কার্বন সামগ্রী সহ স্টেইনলেস স্টীল ওয়েল্ডিং ইলেক্ট্রোড নির্বাচন করুন (C এর থেকে কম বা 0.03% এর সমান) বা টাইটানিয়াম বা নাইওবিয়ামের মতো স্থিতিশীল উপাদান রয়েছে।
"নিম্ন-তাপ-ইনপুট" ঢালাই পরামিতি নিয়োগ করুন। উদ্দেশ্য হল সমালোচনামূলক তাপমাত্রার সীমার মধ্যে বসবাসের সময়কে কমিয়ে আনা (450 ডিগ্রি –850 ডিগ্রি)। কম ঢালাই স্রোত, উচ্চ ভ্রমণ গতি, ছোট চাপের দৈর্ঘ্য এবং অনুপ্রস্থ বয়ন গতি এড়ানোর মাধ্যমে এটি অর্জন করা হয়। জোরপূর্বক কুলিং পদ্ধতি (যেমন, তামার ব্যাকিং প্লেট বা জল শীতল ব্যবহার) ঢালাই জয়েন্টের শীতল করার হারকে ত্বরান্বিত করতে এবং তাপ-আক্রান্ত অঞ্চলের (HAZ) আকার কমাতে ওয়েল্ড সিমে প্রয়োগ করা যেতে পারে।
মাল্টি-পাস ওয়েল্ডিংয়ে, ইন্টার-পাস তাপমাত্রা কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে; পরবর্তী পাস জমা হওয়ার আগে পূর্ববর্তী ওয়েল্ড বিডটিকে 60 ডিগ্রির নিচে ঠান্ডা হতে দেওয়া উচিত। ক্ষয়কারী মাধ্যমের সংস্পর্শে থাকা উপাদানটির পাশের ওয়েল্ড সীমটি শেষ ঢালাই করা উচিত। একটি পোস্ট-ওয়েল্ড দ্রবণ চিকিত্সা সঞ্চালিত করা উচিত: ওয়ার্কপিসটি 1050 ডিগ্রি এবং 1150 ডিগ্রির মধ্যে তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়, তারপরে নিভে যাওয়া হয়। এই প্রক্রিয়ার ফলে শস্যের সীমানায় Cr23C6 অবক্ষেপণ শস্যের অভ্যন্তরে পুনরায় দ্রবীভূত হয়, যার ফলে একটি অভিন্ন অস্টেনিটিক মাইক্রোস্ট্রাকচার পুনরুদ্ধার হয়।
২. হট ক্র্যাকিং
হট ক্র্যাকিং এর কারণ
লিকুইডাস এবং সলিডাস রেখার মধ্যে একটি বড় তাপমাত্রার ব্যবধান-অর্থাৎ দৃঢ়করণ প্রক্রিয়া চলাকালীন একটি বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসীমা-নিম্ন-গলানোর-বিন্দুর অমেধ্যগুলির গুরুতর পৃথকীকরণের দিকে পরিচালিত করে, যা শস্যের সীমানায় ঘনীভূত হতে থাকে। তদ্ব্যতীত, তাপ সম্প্রসারণের একটি উচ্চ সহগ শীতল এবং সংকোচনের সময় উল্লেখযোগ্য চাপ সৃষ্টি করে।
হট ক্র্যাকিং নিয়ন্ত্রণের ব্যবস্থা
জোড় ধাতু এর microstructure নিয়ন্ত্রণ; আদর্শভাবে, ঢালাই ধাতুর একটি দ্বৈত কাঠামো প্রদর্শন করা উচিত, যেখানে ফেরাইট সামগ্রী 3%–5% বা তার নিচে বজায় রাখা উচিত। এর কারণ হল ফেরাইটের উল্লেখযোগ্য পরিমাণে ক্ষতিকারক অমেধ্য যেমন সালফার (এস) এবং ফসফরাস (পি) দ্রবীভূত করার ক্ষমতা রয়েছে। রাসায়নিক গঠন নিয়ন্ত্রণ; ঢালাই ধাতুতে নিকেল, কার্বন, সালফার এবং ফসফরাসের পরিমাণ হ্রাস করা-যদিও ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম, সিলিকন এবং ম্যাঙ্গানিজের মতো উপাদানের মাত্রা বৃদ্ধি করে-কার্যকরভাবে গরম ফাটলের ঘটনাকে কমিয়ে আনতে পারে৷
একটি উপযুক্ত ধরনের ইলেক্ট্রোড আবরণ নির্বাচন করুন। কম-হাইড্রোজেন-টাইপ প্রলিপ্ত ইলেক্ট্রোডের ব্যবহার ঢালাই ধাতুতে শস্য পরিশোধনকে উৎসাহিত করে, অপবিত্রতা পৃথকীকরণ কমায়, এবং ফাটল প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়। বিপরীতভাবে, অ্যাসিডিক-টাইপ প্রলিপ্ত ইলেক্ট্রোডগুলি শক্তিশালী অক্সিডাইজিং বৈশিষ্ট্য ধারণ করে, যার ফলে অ্যালোয়িং উপাদানগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে পুড়ে যায়-এবং ক্র্যাক প্রতিরোধের ফলে হ্রাস পায়; অধিকন্তু, এগুলি মোটা-শস্যের কাঠামো তৈরি করে, যা ওয়েল্ডকে গরম ফাটানোর জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল করে তোলে। উপযুক্ত ঢালাই পরামিতি এবং শীতল হার নিয়োগ. "ঠান্ডা" ঢালাই পরামিতি ব্যবহার করুন-বিশেষত, কম বর্তমান এবং উচ্চ ভ্রমণের গতি-ওয়েল্ড পুলের অতিরিক্ত গরম হওয়া রোধ করতে এবং দ্রুত শীতল করার সুবিধার্থে; এটি বিচ্ছিন্নতা হ্রাস করে এবং ফাটল প্রতিরোধের উন্নতি করে। মাল্টি-পাস ওয়েল্ডিংয়ে, ইন্টারপাস তাপমাত্রা কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করুন; নিশ্চিত করুন যে পরের গুটিকা জমা করার আগে পূর্বের ওয়েল্ড পুঁতিটি 60 ডিগ্রি ঠান্ডা হয়েছে।
III. স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং
স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং কারণ
স্ট্রেস কোরাসন ক্র্যাকিং (SCC) হল বিলম্বিত ক্র্যাকিংয়ের একটি ঘটনা যা ঢালাই করা জয়েন্টগুলিতে ঘটে যখন একটি নির্দিষ্ট ক্ষয়কারী পরিবেশের মধ্যে প্রসার্য চাপের শিকার হয়। অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টীল ঢালাই জয়েন্টগুলিতে, SCC ব্যর্থতার একটি বিশেষভাবে গুরুতর মোডের প্রতিনিধিত্ব করে, যা কোনও ম্যাক্রোস্কোপিক প্লাস্টিকের বিকৃতির সাথে ছাড়াই ভঙ্গুর ফ্র্যাকচার হিসাবে প্রকাশ করে।
স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং বিরুদ্ধে ব্যবস্থা
যতটা সম্ভব শীতলকরণ-জনিত বিকৃতি কমাতে উপযুক্ত গঠন, প্রক্রিয়াকরণ এবং সমাবেশ পদ্ধতি স্থাপন করুন; জোরপূর্বক সমাবেশ এড়ান; এবং সমাবেশ প্রক্রিয়ার সময় পৃষ্ঠের বিভিন্ন ত্রুটির প্রবর্তন প্রতিরোধ করে (যেহেতু বিভিন্ন সমাবেশ-সম্পর্কিত স্ক্র্যাচ এবং আর্ক স্ট্রাইকগুলি SCC-এর জন্য ক্র্যাক ইনিশিয়েশন সাইট হিসাবে কাজ করতে পারে এবং এটি ক্ষয়কারী গর্তে পরিণত হওয়ার ঝুঁকিতে থাকে)। বিচক্ষণতার সাথে ঢালাইয়ের ব্যবহার্য সামগ্রী নির্বাচন করুন। ওয়েল্ড মেটাল এবং বেস মেটাল ভালভাবে মেলে-অবাঞ্ছিত মাইক্রোস্ট্রাকচারের গঠন রোধ করতে-যেমন শস্য মোটা হওয়া বা শক্ত, ভঙ্গুর মার্টেনসাইট। উপযুক্ত ঢালাই প্রক্রিয়া নিয়োগ. নিশ্চিত করুন যে ঢালাই পুঁতি ভাল অঙ্গসংস্থান প্রদর্শন করে, এমন ত্রুটিগুলি থেকে মুক্ত যা চাপের ঘনত্ব বা পিটিংকে প্ররোচিত করতে পারে (যেমন, আন্ডারকাট); উপরন্তু, অবশিষ্ট ঢালাই চাপ কমানোর জন্য একটি যুক্তিসঙ্গত ঢালাই ক্রম গ্রহণ করুন। চাপের{11}}চিকিৎসা প্রয়োগ করুন। এতে সাধারণত পোস্ট-ওয়েল্ড হিট ট্রিটমেন্ট জড়িত থাকে, যেমন ফুল অ্যানিলিং বা অ্যানিলিং; যে ক্ষেত্রে তাপ চিকিত্সা চালানো কঠিন, বিকল্প পদ্ধতিগুলি-যেমন পোস্ট-ওয়েল্ড পিনিং বা শট ব্লাস্টিং- ব্যবহার করা যেতে পারে৷
IV দরিদ্র ঝালাই গুটিকা গঠন
ক দরিদ্র ওয়েল্ড পুঁতি গঠনের কারণ
অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টীল ঢালাই করার সময়, ওয়েল্ড ধাতুর মধ্যে মিশ্র উপাদানের উচ্চ উপাদানের ফলে ওয়েল্ড পুলের দুর্বল তরলতা দেখা দেয়, যা প্রায়শই ওয়েল্ড পুঁতি পৃষ্ঠের দুর্বল গঠনের দিকে পরিচালিত করে। এটি প্রাথমিকভাবে রুট পাসের পিছনের দিকে ক্ষয়প্রাপ্ত গঠন এবং ক্যাপ পাসে একটি রুক্ষ পৃষ্ঠ ফিনিস হিসাবে প্রকাশিত হয়। যদিও ঢালাই কর্মক্ষমতার উপর দুর্বল পৃষ্ঠের গঠনের প্রভাব পরিবেষ্টিত বা উচ্চ-তাপমাত্রা পরিচালন অবস্থার অধীনে বিশেষভাবে স্পষ্ট নয়, নিম্ন-তাপমাত্রার অবস্থার অধীনে, এই ধরনের ত্রুটির কারণে চাপের ঘনত্ব ওয়েল্ডের নিম্ন-তাপমাত্রার কার্যকারিতাকে প্রভাবিত করতে পারে ঠিক অভ্যন্তরীণ ঢালাই ত্রুটিগুলির মতোই উল্লেখযোগ্যভাবে।
খ. দরিদ্র ঝালাই পুঁতি গঠন ব্যবস্থা
দুর্বল ওয়েল্ড বিড গঠন সংক্রান্ত সমস্যাগুলি-সেইসাথে তাপ-প্রভাবিত অঞ্চল (HAZ)-এর মধ্যে আন্তঃগ্রানুলার ক্ষয়ের সমস্যাগুলি ঢালাই প্রক্রিয়াগুলির অপ্টিমাইজেশনের মাধ্যমে কার্যকরভাবে সমাধান করা যেতে পারে৷ বিশেষত, রুট পাসের জন্য গ্যাস টাংস্টেন আর্ক ওয়েল্ডিং (GTAW) নিযুক্ত করা, কম ঢালাই তাপ ইনপুট ব্যবহারের সাথে মিলিত, HAZ কতটা সংবেদনশীল তাপমাত্রা পরিসরের সংস্পর্শে এসেছে তার উপর কার্যকর নিয়ন্ত্রণের অনুমতি দেয়।
উপসংহার
Austenitic স্টেইনলেস স্টীল রাসায়নিক এবং পেট্রোকেমিক্যাল শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত উপাদান; যাইহোক, এর ঢালাই চারটি প্রাথমিক ধরনের ত্রুটির প্রবণতা রয়েছে-যেমন আন্তঃগ্রান্যুলার ক্ষয় এবং গরম ক্র্যাকিং-যার মূল কারণগুলি মূলত তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ, মৌলিক বিভাজন এবং অবশিষ্ট চাপের সাথে যুক্ত। সর্বোত্তমভাবে, এই সমস্যাগুলি নিছক জোড় আকারবিদ্যার সাথে আপস করে; সবচেয়ে খারাপভাবে, এগুলি উপাদানের কার্যক্ষমতাকে মারাত্মকভাবে হ্রাস করে বা এমনকি ভঙ্গুর ফ্র্যাকচারকে প্ররোচিত করে। ফলস্বরূপ, কার্যকর প্রতিরোধ এবং নিয়ন্ত্রণ কৌশলগুলির জন্য একাধিক ধাপে ব্যাপক ব্যবস্থাপনার প্রয়োজন-সহ ইলেক্ট্রোড নির্বাচন, ওয়েল্ডিং প্যারামিটার অপ্টিমাইজেশান, এবং পোস্ট-ওয়েল্ড ট্রিটমেন্ট-সহ তাপ ইনপুটের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের সাথে গুরুত্বপূর্ণ কেন্দ্রবিন্দু হিসেবে কাজ করা।