ইস্পাত এবং নিকেল এবং নিকেল খাদ ঢালাই, প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্নাবলী

ভূমিকা

রাসায়নিক এবং পেট্রোলিয়াম সরঞ্জাম তৈরির সময়, ব্যয়বহুল নিকেল বাঁচানোর জন্য, ইস্পাতকে প্রায়শই নিকেল এবং সংকর ধাতুতে ঢালাই করা হয়।

ঢালাইয়ের প্রধান সমস্যা

ঢালাই করার সময়, ঢালাইয়ের প্রধান উপাদানগুলি হল লোহা এবং নিকেল, যা অসীম পারস্পরিক দ্রাব্যতা অর্জন করতে সক্ষম এবং আন্তঃধাতব যৌগ গঠন করে না। সাধারণভাবে, ঢালাইয়ের মধ্যে নিকেলের পরিমাণ তুলনামূলকভাবে বেশি থাকে, তাই ঢালাই করা জয়েন্টের ফিউশন জোনে কোনও বিস্তার স্তর তৈরি হয় না। ঢালাইয়ের প্রধান সমস্যা হল ঢালাইয়ের মধ্যে ছিদ্র এবং গরম ফাটল তৈরির প্রবণতা।

১. ছিদ্রতা

ইস্পাত এবং নিকেল এবং এর সংকর ধাতুগুলি ঢালাই করার সময়, ঢালাইয়ের ছিদ্র গঠনকে প্রভাবিত করে এমন প্রধান কারণগুলি হল অক্সিজেন, নিকেল এবং অন্যান্য সংকর ধাতু উপাদান।

① অক্সিজেনের প্রভাব। ঢালাই, তরল ধাতু আরও অক্সিজেন দ্রবীভূত করতে পারে, এবং উচ্চ তাপমাত্রায় অক্সিজেন এবং নিকেল জারণ, NiO গঠন, NiO তরল ধাতুতে হাইড্রোজেন এবং কার্বনের সাথে বিক্রিয়া করে জলীয় বাষ্প এবং কার্বন মনোক্সাইড তৈরি করতে পারে গলিত পুল দৃঢ়ীকরণে, যেমন পালাতে খুব দেরি হয়ে যায়, ছিদ্র তৈরিতে ঢালাইতে অবশিষ্ট থাকে। খাঁটি নিকেল এবং Q235-A লোহা এবং নিকেল ঢালাইয়ের নিমজ্জিত আর্ক ঢালাইয়ের ক্ষেত্রে, নাইট্রোজেন এবং হাইড্রোজেনের পরিমাণ খুব বেশি পরিবর্তিত হয় না, ঢালাইতে অক্সিজেনের পরিমাণ যত বেশি হবে, ঢালাইতে ছিদ্রের সংখ্যা তত বেশি হবে।

② নিকেলের প্রভাব। লোহা-নিকেল ওয়েল্ডে, লোহা এবং নিকেলে অক্সিজেনের দ্রাব্যতা ভিন্ন, তরল নিকেলে অক্সিজেনের দ্রাব্যতা তরল লোহার চেয়ে বেশি, অন্যদিকে কঠিন নিকেলে অক্সিজেনের দ্রাব্যতা কঠিন লোহার চেয়ে কম, তাই, হঠাৎ পরিবর্তনের নিকেল স্ফটিকীকরণে অক্সিজেনের দ্রাব্যতা আকস্মিক পরিবর্তনের লোহা স্ফটিকীকরণের তুলনায় বেশি স্পষ্ট। অতএব, যখন Ni 15% ~ 30% হয় তখন ওয়েল্ডে ছিদ্রের প্রবণতা কম থাকে এবং যখন Ni এর পরিমাণ বেশি থাকে, তখন ছিদ্রের প্রবণতা আরও 60% ~ 90% এ বৃদ্ধি পায় এবং দ্রবীভূত ইস্পাতের পরিমাণ হ্রাস পেতে বাধ্য, যার ফলে ছিদ্র গঠনের প্রবণতা বড় হয়।

③ অন্যান্য সংকর ধাতুর প্রভাব। যখন লোহা-নিকেল ওয়েল্ডে ম্যাঙ্গানিজ, ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম, অ্যালুমিনিয়াম, টাইটানিয়াম এবং অন্যান্য সংকর ধাতু থাকে বা সংকর ধাতুর সাথে সঙ্গতিপূর্ণ হয়, তখন ওয়েল্ডের ছিদ্র-প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্য উন্নত করতে পারে, এর কারণ হল ম্যাঙ্গানিজ, টাইটানিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়াম ইত্যাদি ডিঅক্সিজেনেশনের ভূমিকা পালন করে, অন্যদিকে ক্রোমিয়াম এবং মলিবডেনাম কঠিন ধাতুতে ঝালাইয়ের দ্রাব্যতা উন্নত করে। তাই নিকেল এবং 1Cr18Ni9Ti স্টেইনলেস স্টিল ওয়েল্ড নিকেল এবং Q235-A ইস্পাত ওয়েল্ডের তুলনায় ছিদ্র-প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্য। অ্যালুমিনিয়াম এবং টাইটানিয়াম স্থিতিশীল যৌগগুলিতে নাইট্রোজেনও ঠিক করতে পারে, যা ঝালাইয়ের ছিদ্র-প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্যও উন্নত করতে পারে।

2. তাপীয় ক্র্যাকিং

ইস্পাত, নিকেল এবং এর সংকর ধাতুর তাপীয় ক্র্যাকিংয়ের প্রধান কারণ হল, ডেনড্রাইটিক সংগঠনের সাথে উচ্চ নিকেল ওয়েল্ডের কারণে, মোটা শস্যের প্রান্তে, নিম্ন গলনাঙ্ক সহ-স্ফটিকগুলিতে ঘনীভূত হয়, ফলে শস্যের মধ্যে সংযোগ দুর্বল হয়ে যায়, ওয়েল্ড ধাতুর ফাটল প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়। এছাড়াও, ওয়েল্ড ধাতুর নিকেলের পরিমাণ খুব বেশি হওয়ায় তাপীয় ক্র্যাক তৈরি করতে পারে না, যা লোহা-নিকেল ওয়েল্ডে উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে, অক্সিজেন, সালফার, ফসফরাস এবং অন্যান্য অমেধ্য ওয়েল্ডের তাপীয় ক্র্যাকিংয়ের প্রবণতার উপরও দুর্দান্ত প্রভাব ফেলে।

অক্সিজেন-মুক্ত ফ্লাক্স ব্যবহার করার সময়, ওয়েল্ডে অক্সিজেন, সালফার, ফসফরাস এবং অন্যান্য ক্ষতিকারক অমেধ্যের গুণমান হ্রাসের কারণে, বিশেষ করে অক্সিজেনের পরিমাণ হ্রাসের ফলে, ফাটলের পরিমাণ ব্যাপকভাবে হ্রাস পায়। কারণ গলিত পুলের স্ফটিককরণ, অক্সিজেন এবং নিকেল Ni + NiO ইউটেকটিক গঠন করতে পারে, ইউটেকটিক তাপমাত্রা 1438 ℃, এবং অক্সিজেন সালফারের ক্ষতিকারক প্রভাবকেও শক্তিশালী করতে পারে। তাই যখন ওয়েল্ডে অক্সিজেনের পরিমাণ বেশি থাকে, তখন তাপীয় ফাটলের প্রবণতা বেশি থাকে।

Mn, Cr, Mo, Ti, Nb এবং অন্যান্য সংকর ধাতু, ওয়েল্ড ধাতুর ফাটল প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করতে পারে। Mn, Cr, Mo, Ti, Nb হল রূপান্তরিত এজেন্ট, ওয়েল্ড সংগঠনকে পরিমার্জন করতে পারে এবং এর স্ফটিকীকরণের দিক ব্যাহত করতে পারে। Al, Ti একটি শক্তিশালী ডিঅক্সিডাইজিং এজেন্ট, ওয়েল্ডে অক্সিজেনের পরিমাণ কমাতে পারে। Mn S, MnS দিয়ে অবাধ্য যৌগ তৈরি করতে পারে, যা সালফারের ক্ষতিকারক প্রভাব কমায়।

ঢালাই করা জয়েন্টগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য

লোহা-নিকেল ওয়েল্ডিং জয়েন্টগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি ভরাট ধাতু উপকরণ এবং ওয়েল্ডিং পরামিতিগুলির সাথে সম্পর্কিত। খাঁটি নিকেল এবং কম কার্বন ইস্পাত ঢালাই করার সময়, যখন ওয়েল্ডে Ni সমতুল্য 30% এর কম হয়, তখন ওয়েল্ড দ্রুত ঠান্ডা হওয়ার ফলে, ওয়েল্ডে একটি মার্টেনসাইট কাঠামো উপস্থিত হবে, যার ফলে জয়েন্টের প্লাস্টিকতা এবং শক্ততা তীব্রভাবে হ্রাস পাবে। অতএব, জয়েন্টের আরও ভাল প্লাস্টিকতা এবং শক্ততা অর্জনের জন্য, লোহা-নিকেল ওয়েল্ডে Ni সমতুল্য 30% এর বেশি হওয়া উচিত।