লোহা কেন ভাঙে?

বিভিন্ন শিল্পে ব্যবহৃত ইস্পাতের হাজার হাজার প্রকারভেদ রয়েছে। প্রতিটি ইস্পাতের ভিন্ন বৈশিষ্ট্য, রাসায়নিক গঠন বা সংকর ধাতু এবং উপাদানের কারণে একটি ভিন্ন বাণিজ্যিক নাম রয়েছে। যদিও ফাটল প্রতিরোধের মান প্রতিটি ইস্পাত নির্বাচনের ক্ষেত্রে সহায়ক, তবে এই পরামিতিগুলি সমস্ত ইস্পাতের জন্য প্রয়োগ করা কঠিন। প্রধান কারণগুলি হল:

• ১. ইস্পাত গলানোর সময় কিছু বা আরও বেশি সংকর উপাদান যোগ করতে হয়, সাধারণ তাপ চিকিত্সার পরে বিভিন্ন মাইক্রোস্ট্রাকচার পাওয়া যেতে পারে, যা ইস্পাতের মূল বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করে;
• ২. ইস্পাত তৈরি এবং ঢালাই করার সময় উৎপন্ন ত্রুটিগুলির কারণে, বিশেষ করে ঘনীভূত ত্রুটিগুলি (যেমন ছিদ্র, অন্তর্ভুক্তি ইত্যাদি) রোলিংয়ের সময় অত্যন্ত সংবেদনশীল হয় এবং একই রাসায়নিক গঠনযুক্ত ইস্পাতের বিভিন্ন চুল্লীর সময়ে ভিন্ন পরিবর্তন ঘটে, এমনকি একই বিলের বিভিন্ন অংশেও, যা ইস্পাতের গুণমানকে প্রভাবিত করে। ইস্পাতের দৃঢ়তা প্রধানত মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং ত্রুটিগুলির বিস্তারের উপর নির্ভর করে (বিশেষ করে ঘনীভূত ত্রুটিগুলি প্রতিরোধ করা), রাসায়নিক গঠনের উপর নয়। অতএব, তাপ চিকিত্সার পরে দৃঢ়তা ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হবে।

ইস্পাতের বৈশিষ্ট্য এবং ফাটলের কারণগুলি গভীরভাবে অনুসন্ধান করার জন্য, শারীরিক ধাতুবিদ্যা এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং ইস্পাতের দৃঢ়তার মধ্যে সম্পর্ক আয়ত্ত করাও প্রয়োজন।

প্রক্রিয়াকরণ প্রযুক্তির প্রভাব

অনুশীলন থেকে জানা যায় যে জল-শীতল ইস্পাতের প্রভাব কর্মক্ষমতা অ্যানিলিং বা স্বাভাবিকীকৃত ইস্পাতের চেয়ে ভাল, কারণ দ্রুত শীতলকরণ শস্যের সীমানায় সিমেন্টাইটের গঠন প্রতিরোধ করে এবং ফেরাইট শস্যকে আরও সূক্ষ্ম করে তোলে।

অনেক ইস্পাত গরম রোলড অবস্থায় বিক্রি হয় এবং রোলিং শর্তগুলি প্রভাবের বৈশিষ্ট্যের উপর একটি বড় প্রভাব ফেলে। চূড়ান্ত রোলিং তাপমাত্রা কম হলে প্রভাবের পরিবর্তনের তাপমাত্রা হ্রাস পাবে, শীতল হওয়ার হার বৃদ্ধি পাবে এবং ফেরাইট শস্যকে আরও সূক্ষ্ম হতে উৎসাহিত করবে, যা ইস্পাতের দৃঢ়তা উন্নত করবে। যেহেতু পুরু প্লেটের শীতল হওয়ার হার পাতলা প্লেটের চেয়ে ধীর, তাই ফেরাইট শস্য পাতলা প্লেটের চেয়ে পুরু হয়। অতএব, একই তাপ চিকিত্সা অবস্থার অধীনে, পুরু প্লেটগুলি পাতলা প্লেটের চেয়ে ভঙ্গুর হয়। অতএব, ইস্পাত প্লেটের বৈশিষ্ট্য উন্নত করতে গরম রোলিংয়ের পরে সাধারণত স্বাভাবিকীকরণ চিকিত্সা ব্যবহার করা হয়।

গরম রোলিং একই রোলিং দিকে বিভিন্ন মিশ্র কাঠামো, পার্লাইট ব্যান্ড এবং অন্তর্ভুক্তি শস্যের সীমানা সহ অ্যানিসোট্রপিক ইস্পাত এবং দিকনির্দেশক নমনীয় ইস্পাতও তৈরি করতে পারে। পার্লাইট ব্যান্ড এবং প্রসারিত অন্তর্ভুক্তিগুলি মোটা আকারে বিস্তৃত হয়, যা চার্পি পরিবর্তনের তাপমাত্রার পরিসরে কম তাপমাত্রায় খাঁজ দৃঢ়তার উপর বিশাল প্রভাব ফেলে।

০.৩% ~ ০.৮% কার্বন সামগ্রীর প্রভাব

হাইপোইউটেকটয়েড ইস্পাতের কার্বন উপাদান ০.৩% ~ ০.৮%, এবং প্রোইউটেকটয়েড ফেরাইট একটি অবিচ্ছিন্ন পর্যায় এবং অস্টেনিটিক শস্যের সীমানায় প্রথম গঠিত হয়। পার্লাইট অস্টেনাইট শস্যে গঠিত হয় এবং মাইক্রোস্ট্রাকচারের ৩৫% ~ *** অংশ তৈরি করে। এছাড়াও, প্রতিটি অস্টেনাইট শস্যের মধ্যে বিভিন্ন সমষ্টিগত কাঠামো গঠিত হয়, যা পার্লাইটকে পলিসিস্টালাইন করে তোলে।

যেহেতু পার্লাইট শক্তি প্রি-ইউটেকটয়েড ফেরাইটের চেয়ে বেশি, তাই ফেরাইটের প্রবাহ সীমিত, যাতে ইস্পাতের ফলন শক্তি এবং স্ট্রেইন শক্ত হওয়ার হার পার্লাইটের কার্বন উপাদান বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়। শক্ত ব্লকের সংখ্যা বৃদ্ধি এবং পার্লাইটের প্রি-ইউটেকটয়েড শস্যের আকারের পরিমার্জনের সাথে সীমাবদ্ধ প্রভাব বৃদ্ধি পায়।

যখন ইস্পাতে প্রচুর পরিমাণে পার্লাইট থাকে, তখন কম তাপমাত্রা এবং/অথবা উচ্চ স্ট্রেইন হারে বিকৃতির সময় মাইক্রো-ক্লিভেজ ফাটল তৈরি হতে পারে। যদিও কিছু অভ্যন্তরীণ সমষ্টি টিস্যু বিভাগ রয়েছে, ফাটলের চ্যানেলটি প্রাথমিকভাবে ক্লিভেজ প্লেন বরাবর থাকে। অতএব, ফেরাইট প্লেটের মধ্যে এবং সংলগ্ন সমষ্টিগত কাঠামোতে ফেরাইট শস্যগুলিতে কিছু পছন্দের দিকনির্দেশনা রয়েছে।

স্টেইনলেস স্টিলের ফাটল

স্টেইনলেস স্টিল প্রধানত লোহা-ক্রোমিয়াম, লোহা-ক্রোমিয়াম-নিকেল খাদ এবং অন্যান্য উপাদান দ্বারা গঠিত যা যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং জারা প্রতিরোধের উন্নতি করে। স্টেইনলেস স্টিলের জারা প্রতিরোধের কারণ হল ধাতব পৃষ্ঠে ক্রোমিয়াম অক্সাইডের গঠন যা আরও জারণ প্রতিরোধ করে - একটি অভেদ্য স্তর।

অতএব, একটি জারণ পরিবেশে স্টেইনলেস স্টিল জারা প্রতিরোধ করতে পারে এবং ক্রোমিয়াম অক্সাইড স্তরকে শক্তিশালী করতে পারে। যাইহোক, হ্রাসকারী পরিবেশে, ক্রোমিয়াম অক্সাইড স্তর ক্ষতিগ্রস্ত হয়। ক্রোমিয়াম এবং নিকেলের পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। নিকেল লোহার প্যাসিভেশন উন্নত করতে পারে।

কার্বন যোগ করা হয় যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য উন্নত করতে এবং অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলের বৈশিষ্ট্য স্থিতিশীল করতে। সাধারণভাবে, স্টেইনলেস স্টিলগুলিকে মাইক্রোস্ট্রাকচার দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ করা হয়।

• মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিল এটি একটি লোহা-ক্রোমিয়াম খাদ যা অস্টেনাইজ করা যেতে পারে এবং মার্টেনসাইট তৈরি করতে তাপ চিকিত্সা করা যেতে পারে। সাধারণত ১২% ক্রোমিয়াম এবং ০.১৫% কার্বন।
• ফেরাইটিক স্টেইনলেস স্টিল। ক্রোমিয়াম উপাদান প্রায় ১৪% ~ ১৮%, কার্বন ০.১২%। যেহেতু ক্রোমিয়াম ফেরাইটের একটি স্টেবিলাইজার, তাই ১৩%-এর বেশি ক্রোমিয়াম দ্বারা অস্টেনিটিক পর্যায় সম্পূর্ণরূপে দমন করা হয় এবং তাই এটি একটি সম্পূর্ণ ফেরাইট পর্যায়।
• অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিল। নিকেল অস্টেনাইটের একটি শক্তিশালী স্টেবিলাইজার, তাই ঘরের তাপমাত্রায়, ঘরের তাপমাত্রার নিচে বা উচ্চ তাপমাত্রায়, ৮% নিকেল উপাদান, ১৮% ক্রোমিয়াম উপাদান (টাইপ ৩০০) অস্টেনাইট পর্যায়কে খুব স্থিতিশীল করতে পারে। অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলগুলি ফেরাইটিক আকারের মতো এবং মার্টেনসিটিক রূপান্তর দ্বারা শক্ত করা যায় না।

ফেরাইটিক এবং মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিলের বৈশিষ্ট্য, যেমন শস্যের আকার, একই শ্রেণীর অন্যান্য ফেরাইটিক এবং মার্টেনসিটিক ইস্পাতের মতোই।