Ⅰ.তাপ চিকিত্সার মৌলিক ধারণা।
A.তাপ চিকিত্সার মৌলিক ধারণা।
মৌলিক উপাদান এবং ফাংশনতাপ চিকিত্সা:
1. গরম করা
উদ্দেশ্য একটি অভিন্ন এবং সূক্ষ্ম austenite গঠন প্রাপ্ত হয়.
2. ধরে রাখা
লক্ষ্য হল ওয়ার্কপিসটি পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে উত্তপ্ত করা এবং ডিকারবারাইজেশন এবং অক্সিডেশন প্রতিরোধ করা।
3. শীতল করা
উদ্দেশ্য হল অস্টেনাইটকে বিভিন্ন মাইক্রোস্ট্রাকচারে রূপান্তর করা।
তাপ চিকিত্সার পরে মাইক্রোস্ট্রাকচার
গরম এবং ধারণের পরে শীতলকরণ প্রক্রিয়া চলাকালীন, অস্টিনাইট শীতল করার হারের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন মাইক্রোস্ট্রাকচারে রূপান্তরিত হয়। বিভিন্ন মাইক্রোস্ট্রাকচার বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে।
B. তাপ চিকিত্সার মৌলিক ধারণা।
গরম এবং শীতল করার পদ্ধতি, সেইসাথে ইস্পাতের মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে শ্রেণিবিন্যাস
1. প্রচলিত তাপ চিকিত্সা (সার্বিক তাপ চিকিত্সা): টেম্পারিং, অ্যানিলিং, স্বাভাবিককরণ, নিভে যাওয়া
2.সারফেস হিট ট্রিটমেন্ট:সারফেস কোনচিং,ইন্ডাকশন হিটিং সারফেস কোনচিং,ফ্লেম হিটিং সারফেস কোনচিং,বৈদ্যুতিক কন্টাক্ট হিটিং সারফেস কোনচিং।
3. রাসায়নিক তাপ চিকিত্সা: কার্বারাইজিং, নাইট্রাইডিং, কার্বোনিট্রাইডিং।
4. অন্যান্য তাপ চিকিত্সা: নিয়ন্ত্রিত বায়ুমণ্ডল তাপ চিকিত্সা, ভ্যাকুয়াম তাপ চিকিত্সা, বিকৃতি তাপ চিকিত্সা.
C. ইস্পাতের ক্রিটিক্যাল টেম্পারেচার
তাপ চিকিত্সার সময় উত্তাপ, ধারণ এবং শীতল প্রক্রিয়া নির্ধারণের জন্য ইস্পাতের গুরুত্বপূর্ণ রূপান্তর তাপমাত্রা একটি গুরুত্বপূর্ণ ভিত্তি। এটি আয়রন-কার্বন ফেজ ডায়াগ্রাম দ্বারা নির্ধারিত হয়।
মূল উপসংহার:স্টিলের প্রকৃত সমালোচনামূলক রূপান্তর তাপমাত্রা সর্বদা তাত্ত্বিক সমালোচনামূলক রূপান্তর তাপমাত্রার থেকে পিছিয়ে থাকে। এর মানে হল যে গরম করার সময় অতিরিক্ত গরম করা প্রয়োজন, এবং ঠান্ডা করার সময় আন্ডারকুলিং প্রয়োজন।
Ⅱ. স্টিলের অ্যানিলিং এবং স্বাভাবিককরণ
1. অ্যানিলিং এর সংজ্ঞা
অ্যানিলিং এর মধ্যে ইস্পাতকে উত্তপ্ত করা হয় ক্রিটিক্যাল পয়েন্টের উপরে বা নীচের তাপমাত্রায় Ac₁ এটিকে সেই তাপমাত্রায় ধরে রাখা, এবং তারপর ধীরে ধীরে এটিকে ঠান্ডা করা, সাধারণত চুল্লির মধ্যে, ভারসাম্যের কাছাকাছি একটি কাঠামো অর্জন করতে।
2. অ্যানিলিং এর উদ্দেশ্য
①যন্ত্রের জন্য কঠোরতা সামঞ্জস্য করুন: HB170~230 এর পরিসরে যন্ত্রযোগ্য কঠোরতা অর্জন করা।
②অবশিষ্ট স্ট্রেস উপশম করুন: পরবর্তী প্রক্রিয়ার সময় বিকৃতি বা ক্র্যাকিং প্রতিরোধ করে।
③ শস্য কাঠামো পরিমার্জন: মাইক্রোস্ট্রাকচার উন্নত করে।
④ চূড়ান্ত তাপ চিকিত্সার জন্য প্রস্তুতি: পরবর্তী নিঃশব্দ এবং টেম্পারিংয়ের জন্য দানাদার (গোলাকার) পার্লাইট পাওয়া যায়।
3.Spheroidizing Annealing
প্রসেস স্পেসিফিকেশন: গরম করার তাপমাত্রা Ac₁ পয়েন্টের কাছাকাছি।
উদ্দেশ্য: স্টিলের মধ্যে সিমেন্টাইট বা কার্বাইডের গোলককরণ করা, যার ফলে দানাদার (গোলাকার) পার্লাইট হয়।
প্রযোজ্য পরিসীমা: eutectoid এবং hypereutectoid রচনা সহ স্টিলের জন্য ব্যবহৃত হয়।
4. ডিফিউজিং অ্যানিলিং (হোমোজেনাইজিং অ্যানিলিং)
প্রসেস স্পেসিফিকেশন: গরম করার তাপমাত্রা ফেজ ডায়াগ্রামে সলভাস লাইনের সামান্য নিচে।
উদ্দেশ্য: বিচ্ছিন্নতা দূর করা।
① কম জন্য-কার্বন ইস্পাত0.25% এর কম কার্বন সামগ্রী সহ, একটি প্রস্তুতিমূলক তাপ চিকিত্সা হিসাবে অ্যানিলিংয়ের চেয়ে স্বাভাবিককরণকে অগ্রাধিকার দেওয়া হয়।
② 0.25% এবং 0.50% এর মধ্যে কার্বন সামগ্রী সহ মাঝারি-কার্বন ইস্পাতের জন্য, অ্যানিলিং বা স্বাভাবিককরণ প্রস্তুতিমূলক তাপ চিকিত্সা হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে।
③ 0.50% এবং 0.75% এর মধ্যে কার্বন সামগ্রী সহ মাঝারি থেকে উচ্চ-কার্বন স্টিলের জন্য, সম্পূর্ণ অ্যানিলিং করার পরামর্শ দেওয়া হয়।
④উচ্চের জন্য-কার্বন ইস্পাতকার্বনের পরিমাণ 0.75% এর বেশি হলে, স্বাভাবিককরণ প্রথমে Fe₃C নেটওয়ার্ককে নির্মূল করতে ব্যবহৃত হয়, তারপরে স্ফেরোডাইজিং অ্যানিলিং করা হয়।
Ⅲ. ইস্পাত নিভে যাওয়া এবং টেম্পারিং
উঃ নিভে যাওয়া
1. কুইঞ্চিং এর সংজ্ঞা: নিভানোর জন্য স্টিলকে Ac₃ বা Ac₁ বিন্দুর উপরে একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় গরম করা, সেই তাপমাত্রায় ধরে রাখা এবং তারপরে এটিকে মারটেনসাইট গঠনের জন্য ক্রিটিক্যাল কুলিং রেট থেকে বেশি হারে ঠাণ্ডা করা।
2. নিভানোর উদ্দেশ্য: প্রাথমিক লক্ষ্য হল মার্টেনসাইট (বা কখনও কখনও নিম্ন বেনাইট) প্রাপ্ত করা যাতে স্টিলের কঠোরতা এবং পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি পায়। ইস্পাত জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ তাপ চিকিত্সার প্রক্রিয়া এক Quenching.
3.বিভিন্ন ধরনের স্টিলের জন্য নিভানোর তাপমাত্রা নির্ধারণ করা
হাইপোইউটেক্টয়েড স্টিল: Ac₃ + 30°C থেকে 50°C
Eutectoid এবং Hypereutectoid ইস্পাত: Ac₁ + 30°C থেকে 50°C
খাদ ইস্পাত: 50°C থেকে 100°C গুরুতর তাপমাত্রার উপরে
4. একটি আদর্শ শমন মাধ্যমের শীতল বৈশিষ্ট্য:
"নাক" তাপমাত্রার আগে ধীরে ধীরে কুলিং: তাপীয় চাপকে যথেষ্ট পরিমাণে কমাতে।
"নাক" তাপমাত্রার কাছাকাছি উচ্চ শীতল ক্ষমতা: অ মার্টেনসিটিক কাঠামোর গঠন এড়াতে।
M₅ পয়েন্টের কাছে ধীর শীতল: মার্টেনসিটিক রূপান্তর দ্বারা প্ররোচিত চাপ কমাতে।
5. নিভানোর পদ্ধতি এবং তাদের বৈশিষ্ট্য:
①সিম্পল কোনচিং: কাজ করা সহজ এবং ছোট, সরল-আকৃতির ওয়ার্কপিসের জন্য উপযুক্ত। ফলস্বরূপ মাইক্রোস্ট্রাকচারটি হল মার্টেনসাইট (এম)।
②ডাবল কোনচিং: আরও জটিল এবং নিয়ন্ত্রণ করা কঠিন, জটিল আকৃতির উচ্চ-কার্বন ইস্পাত এবং বৃহত্তর খাদ ইস্পাত ওয়ার্কপিসের জন্য ব্যবহৃত হয়। ফলস্বরূপ মাইক্রোস্ট্রাকচারটি হল মার্টেনসাইট (এম)।
③ব্রোকেন কোনচিং: একটি আরও জটিল প্রক্রিয়া, বড়, জটিল আকৃতির অ্যালয় স্টিলের ওয়ার্কপিসের জন্য ব্যবহৃত হয়। ফলস্বরূপ মাইক্রোস্ট্রাকচারটি হল মার্টেনসাইট (এম)।
④Isothermal Quenching: ছোট, জটিল আকৃতির ওয়ার্কপিস উচ্চ প্রয়োজনীয়তার জন্য ব্যবহৃত হয়। ফলস্বরূপ মাইক্রোস্ট্রাকচারটি নিম্ন বেনাইট (বি)।
6.কঠিনতাকে প্রভাবিতকারী ফ্যাক্টর
শক্ত হওয়ার মাত্রা নির্ভর করে স্টিলের সুপারকুলড অস্টেনাইটের স্থায়িত্বের উপর। সুপার কুলড অস্টেনাইটের স্থায়িত্ব যত বেশি, শক্ত হওয়ার ক্ষমতা তত ভাল এবং তদ্বিপরীত।
সুপারকুলড অস্টেনাইটের স্থায়িত্বকে প্রভাবিত করার কারণগুলি:
C-বক্ররেখার অবস্থান: যদি C-বক্ররেখা ডানদিকে স্থানান্তরিত হয়, তাহলে নিভানোর জন্য গুরুত্বপূর্ণ শীতল হার হ্রাস পায়, যা কঠোরতা উন্নত করে।
মূল উপসংহার:
যে কোনো ফ্যাক্টর যা C-বক্ররেখাকে ডানদিকে স্থানান্তরিত করে তা ইস্পাতের কঠোরতা বাড়ায়।
প্রধান ফ্যাক্টর:
রাসায়নিক সংমিশ্রণ: কোবাল্ট (Co) ব্যতীত, অস্টেনাইটের মধ্যে দ্রবীভূত সমস্ত সংকর উপাদান কঠোরতা বৃদ্ধি করে।
কার্বন ইস্পাতের ইউটেক্টয়েড কম্পোজিশনের সাথে কার্বনের উপাদান যত কাছাকাছি হবে, তত বেশি C-বক্ররেখা ডানদিকে সরে যাবে এবং শক্ত হওয়ার ক্ষমতা তত বেশি হবে।
7. কঠোরতা নির্ধারণ এবং প্রতিনিধিত্ব
①End Quench hardenability Test: hardenability পরিমাপ করা হয় end-quench test পদ্ধতি ব্যবহার করে।
②Critical Quench Diameter Method: Critical quench diameter (D₀) ইস্পাতের সর্বোচ্চ ব্যাসকে প্রতিনিধিত্ব করে যা একটি নির্দিষ্ট নিরসনের মাধ্যমে সম্পূর্ণরূপে শক্ত করা যায়।
বি টেম্পারিং
1. টেম্পারিং এর সংজ্ঞা
টেম্পারিং হল একটি তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়া যেখানে নিভে যাওয়া ইস্পাত A₁ বিন্দুর নিচের তাপমাত্রায় পুনরায় গরম করা হয়, সেই তাপমাত্রায় রাখা হয় এবং তারপরে ঘরের তাপমাত্রায় ঠান্ডা করা হয়।
2. টেম্পারিং এর উদ্দেশ্য
অবশিষ্ট স্ট্রেস হ্রাস বা দূর করুন: ওয়ার্কপিসের বিকৃতি বা ফাটল রোধ করে।
অবশিষ্ট অস্টিনাইট হ্রাস বা নির্মূল করুন: ওয়ার্কপিসের মাত্রা স্থিতিশীল করে।
কুয়েঞ্চড স্টিলের ভঙ্গুরতা দূর করুন: ওয়ার্কপিসের প্রয়োজনীয়তা মেটাতে মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং বৈশিষ্ট্যগুলিকে সামঞ্জস্য করে।
গুরুত্বপূর্ণ দ্রষ্টব্য: ইস্পাত নিভানোর পরে অবিলম্বে মেজাজ করা উচিত।
3. টেম্পারিং প্রসেস
1. কম টেম্পারিং
উদ্দেশ্য: টেনেচিং স্ট্রেস কমাতে, ওয়ার্কপিসের শক্ততা উন্নত করতে এবং উচ্চ কঠোরতা এবং পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা অর্জন করতে।
তাপমাত্রা: 150°C ~ 250°C।
কর্মক্ষমতা: কঠোরতা: HRC 58 ~ 64. উচ্চ কঠোরতা এবং প্রতিরোধের পরিধান.
অ্যাপ্লিকেশন: সরঞ্জাম, ছাঁচ, bearings, carburized অংশ, এবং পৃষ্ঠ-কঠিন উপাদান.
2.হাই টেম্পারিং
উদ্দেশ্য: পর্যাপ্ত শক্তি এবং কঠোরতার সাথে উচ্চ দৃঢ়তা অর্জন করা।
তাপমাত্রা: 500°C ~ 600°C।
কর্মক্ষমতা: কঠোরতা: HRC 25 ~ 35. ভাল সামগ্রিক যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য.
অ্যাপ্লিকেশন: শ্যাফ্ট, গিয়ার, সংযোগকারী রড, ইত্যাদি।
তাপ পরিশোধন
সংজ্ঞা: উচ্চ-তাপমাত্রার টেম্পারিং দ্বারা নিভে যাওয়াকে থার্মাল রিফাইনিং বা সহজভাবে টেম্পারিং বলা হয়। এই প্রক্রিয়া দ্বারা চিকিত্সা ইস্পাত চমৎকার সামগ্রিক কর্মক্ষমতা আছে এবং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়.
Ⅳ. ইস্পাত পৃষ্ঠ তাপ চিকিত্সা
A.Surface Quenching of Steels
1. সারফেস হার্ডেনিং এর সংজ্ঞা
সারফেস হার্ডেনিং হল একটি তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়া যা একটি ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠের স্তরকে দ্রুত গরম করার মাধ্যমে পৃষ্ঠের স্তরটিকে অস্টিনাইটে রূপান্তরিত করে এবং তারপরে দ্রুত ঠান্ডা করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এই প্রক্রিয়াটি স্টিলের রাসায়নিক গঠন বা উপাদানের মূল কাঠামো পরিবর্তন না করেই করা হয়।
2. সারফেস হার্ডেনিং এবং পোস্ট-হার্ডেনিং স্ট্রাকচারের জন্য ব্যবহৃত উপাদান
সারফেস শক্ত করার জন্য ব্যবহৃত উপকরণ
সাধারণ উপকরণ: মাঝারি কার্বন ইস্পাত এবং মাঝারি কার্বন খাদ ইস্পাত।
প্রাক-চিকিৎসা: সাধারণ প্রক্রিয়া: টেম্পারিং। যদি মূল বৈশিষ্ট্যগুলি সমালোচনামূলক না হয় তবে পরিবর্তে স্বাভাবিককরণ ব্যবহার করা যেতে পারে।
পোস্ট-হার্ডেনিং স্ট্রাকচার
সারফেস স্ট্রাকচার: পৃষ্ঠের স্তর সাধারণত মার্টেনসাইট বা বেনাইটের মতো শক্ত কাঠামো তৈরি করে, যা উচ্চ কঠোরতা এবং পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে।
কোর স্ট্রাকচার: স্টিলের কোর সাধারণত তার মূল গঠন ধরে রাখে, যেমন পার্লাইট বা টেম্পারড স্টেট, প্রাক-চিকিত্সা প্রক্রিয়া এবং বেস উপাদানের বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে। এটি নিশ্চিত করে যে কোরটি ভাল দৃঢ়তা এবং শক্তি বজায় রাখে।
B. আবেশন পৃষ্ঠ শক্ত করার বৈশিষ্ট্য
1. উচ্চ উত্তাপের তাপমাত্রা এবং দ্রুত তাপমাত্রা বৃদ্ধি: আবেশন পৃষ্ঠের শক্তকরণে সাধারণত উচ্চ গরম তাপমাত্রা এবং দ্রুত গরম করার হার জড়িত থাকে, যা অল্প সময়ের মধ্যে দ্রুত গরম করার অনুমতি দেয়।
2. সারফেস লেয়ারে সূক্ষ্ম অস্টেনাইট শস্যের গঠন: দ্রুত উত্তাপ এবং পরবর্তী নিঃশব্দ প্রক্রিয়া চলাকালীন, পৃষ্ঠের স্তরটি সূক্ষ্ম অস্টেনাইট দানা তৈরি করে। নিভানোর পরে, পৃষ্ঠটি প্রাথমিকভাবে সূক্ষ্ম মার্টেনসাইট নিয়ে গঠিত, যার কঠোরতা সাধারণত প্রচলিত নিভানোর চেয়ে 2-3 HRC বেশি।
3.গুড সারফেস কোয়ালিটি: অল্প গরম করার সময়, ওয়ার্কপিস সারফেস কম জারণ এবং ডিকারবুরাইজেশনের প্রবণ, এবং quenching-প্ররোচিত বিকৃতি কম করা হয়, ভাল পৃষ্ঠের গুণমান নিশ্চিত করে।
4. উচ্চ ক্লান্তি শক্তি: পৃষ্ঠ স্তরে মার্টেনসিটিক ফেজ রূপান্তর সংকোচনমূলক চাপ তৈরি করে, যা ওয়ার্কপিসের ক্লান্তি শক্তি বৃদ্ধি করে।
5. উচ্চ উত্পাদন দক্ষতা: আনয়ন পৃষ্ঠ কঠিনীকরণ ব্যাপক উত্পাদন জন্য উপযুক্ত, উচ্চ কর্মক্ষম দক্ষতা প্রস্তাব.
C. রাসায়নিক তাপ চিকিত্সার শ্রেণীবিভাগ
কার্বারাইজিং, কার্বারাইজিং, কার্বারাইজিং, ক্রোমাইজিং, সিলিকনাইজিং, সিলিকনাইজিং, সিলিকনাইজিং, কার্বনিট্রাইডিং, বোরোকারবারাইজিং
ডি গ্যাস কার্বারাইজিং
গ্যাস কার্বারাইজিং একটি প্রক্রিয়া যেখানে একটি ওয়ার্কপিস একটি সিল করা গ্যাস কার্বারাইজিং চুল্লিতে স্থাপন করা হয় এবং একটি তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয় যা ইস্পাতকে অস্টেনাইটে রূপান্তরিত করে। তারপরে, একটি কার্বারাইজিং এজেন্ট চুল্লিতে ড্রপ করা হয়, বা একটি কার্বারাইজিং বায়ুমণ্ডল সরাসরি প্রবর্তন করা হয়, যা কার্বন পরমাণুগুলিকে ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠের স্তরে ছড়িয়ে দিতে দেয়। এই প্রক্রিয়াটি ওয়ার্কপিস পৃষ্ঠে কার্বন সামগ্রী (wc%) বৃদ্ধি করে।
কার্বারাইজিং এজেন্ট:
কার্বন সমৃদ্ধ গ্যাস: যেমন কয়লা গ্যাস, তরলীকৃত পেট্রোলিয়াম গ্যাস (এলপিজি) ইত্যাদি।
•জৈব তরল: যেমন কেরোসিন, মিথানল, বেনজিন ইত্যাদি।
কার্বারাইজিং প্রসেস প্যারামিটার:
কার্বারাইজিং তাপমাত্রা: 920~950°C।
কার্বারাইজিং সময়: কার্বারাইজড লেয়ারের কাঙ্খিত গভীরতা এবং কার্বারাইজিং তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে।
E.Carburizing পরে তাপ চিকিত্সা
কার্বারাইজ করার পরে ইস্পাতকে অবশ্যই তাপ চিকিত্সা করতে হবে।
কার্বারাইজ করার পরে তাপ চিকিত্সার প্রক্রিয়া:
√নিভরণ + নিম্ন-তাপমাত্রা টেম্পারিং
1. প্রি-কুলিং + লো-টেম্পারেচার টেম্পারিং-এর পরে ডাইরেক্ট কোনচিং: ওয়ার্কপিসটিকে কার্বারাইজিং তাপমাত্রা থেকে কোরের Ar₁ তাপমাত্রার ঠিক উপরে প্রি-কুল করা হয় এবং তারপরে অবিলম্বে নিভিয়ে দেওয়া হয়, তারপরে 160~180°C-তে নিম্ন-তাপমাত্রার টেম্পারিং হয়।
2. প্রি-কুলিং + কম-তাপমাত্রার টেম্পারিংয়ের পরে একক নিভে যাওয়া: কার্বারাইজ করার পরে, ওয়ার্কপিসটি ধীরে ধীরে ঘরের তাপমাত্রায় শীতল করা হয়, তারপর নিবারণ এবং নিম্ন-তাপমাত্রার টেম্পারিংয়ের জন্য পুনরায় গরম করা হয়।
3. প্রি-কুলিং + লো-টেম্পারেচার টেম্পারিং-এর পরে ডাবল কোনচিং: কার্বারাইজিং এবং ধীরগতির কুলিং-এর পরে, ওয়ার্কপিসটি গরম এবং নিভানোর দুটি ধাপ অতিক্রম করে, তারপরে নিম্ন-তাপমাত্রার টেম্পারিং হয়।
Ⅴ. ইস্পাত রাসায়নিক তাপ চিকিত্সা
1. রাসায়নিক তাপ চিকিত্সার সংজ্ঞা
রাসায়নিক তাপ চিকিত্সা হল একটি তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়া যেখানে একটি স্টিলের ওয়ার্কপিস একটি নির্দিষ্ট সক্রিয় মাধ্যমে স্থাপন করা হয়, উত্তপ্ত করা হয় এবং তাপমাত্রায় রাখা হয়, যার ফলে মাঝারিটির সক্রিয় পরমাণুগুলিকে ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠে ছড়িয়ে পড়তে দেয়। এটি ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠের রাসায়নিক গঠন এবং মাইক্রোস্ট্রাকচারকে পরিবর্তন করে, যার ফলে এর বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তন হয়।
2. রাসায়নিক তাপ চিকিত্সার মৌলিক প্রক্রিয়া
পচন: গরম করার সময়, সক্রিয় মাধ্যমটি পচে যায়, সক্রিয় পরমাণুগুলিকে ছেড়ে দেয়।
শোষণ: সক্রিয় পরমাণুগুলি ইস্পাতের পৃষ্ঠ দ্বারা শোষিত হয় এবং ইস্পাতের কঠিন দ্রবণে দ্রবীভূত হয়।
প্রসারণ: স্টিলের পৃষ্ঠে শোষিত এবং দ্রবীভূত সক্রিয় পরমাণুগুলি অভ্যন্তরে স্থানান্তরিত হয়।
ইন্ডাকশন সারফেস হার্ডেনিং এর ধরন
a.হাই-ফ্রিকোয়েন্সি ইন্ডাকশন হিটিং
বর্তমান ফ্রিকোয়েন্সি: 250~300 kHz।
শক্ত স্তরের গভীরতা: 0.5~2.0 মিমি।
অ্যাপ্লিকেশন: মাঝারি এবং ছোট মডিউল গিয়ার এবং ছোট থেকে মাঝারি আকারের শ্যাফ্ট।
b.Medium-ফ্রিকোয়েন্সি ইন্ডাকশন হিটিং
বর্তমান ফ্রিকোয়েন্সি: 2500~8000 kHz।
শক্ত স্তরের গভীরতা: 2~10 মিমি।
অ্যাপ্লিকেশন: বড় শ্যাফ্ট এবং বড় থেকে মাঝারি মডিউল গিয়ার।
c. পাওয়ার-ফ্রিকোয়েন্সি ইন্ডাকশন হিটিং
বর্তমান ফ্রিকোয়েন্সি: 50 Hz।
শক্ত স্তরের গভীরতা: 10~15 মিমি।
অ্যাপ্লিকেশন: একটি খুব গভীর কঠিন স্তর প্রয়োজন workpieces.
3. আবেশন পৃষ্ঠ শক্ত করা
ইন্ডাকশন সারফেস হার্ডেনিংয়ের মৌলিক নীতি
ত্বকের প্রভাব:
যখন ইন্ডাকশন কয়েলের বিকল্প কারেন্ট ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠে একটি কারেন্ট প্রবর্তন করে, তখন প্রবর্তিত কারেন্টের বেশিরভাগ অংশ পৃষ্ঠের কাছে ঘনীভূত হয়, যখন প্রায় কোনও কারেন্ট ওয়ার্কপিসের অভ্যন্তরের মধ্য দিয়ে যায় না। এই ঘটনাটি ত্বকের প্রভাব হিসাবে পরিচিত।
আবেশন পৃষ্ঠ শক্ত করার নীতি:
ত্বকের প্রভাবের উপর ভিত্তি করে, ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠটি দ্রুত অস্টিনিটাইজিং তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয় (কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে 800 ~ 1000 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বৃদ্ধি পায়), যখন ওয়ার্কপিসের অভ্যন্তরটি প্রায় উত্তপ্ত থাকে না। ওয়ার্কপিসটি তারপরে জল স্প্রে করে ঠান্ডা করা হয়, পৃষ্ঠ শক্ত হয়ে যায়।
4. টেম্পার ভঙ্গুরতা
টেম্পারিং ভঙ্গুরতা in Quenched Steel
টেম্পারিং ভঙ্গুরতা এমন একটি ঘটনাকে বোঝায় যেখানে নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় টেম্পারড হলে নিভে যাওয়া ইস্পাতের প্রভাবের বলিষ্ঠতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়।
টেম্পারিং ভঙ্গুরতা প্রথম প্রকার
তাপমাত্রা পরিসীমা: 250°C থেকে 350°C।
বৈশিষ্ট্য: যদি নিভিয়ে ফেলা ইস্পাত এই তাপমাত্রার সীমার মধ্যে টেম্পার করা হয়, তবে এটি এই ধরণের টেম্পারিং ভঙ্গুরতা বিকাশের খুব বেশি সম্ভাবনা থাকে, যা নির্মূল করা যায় না।
সমাধান: এই তাপমাত্রা সীমার মধ্যে টেম্পারিং নিভে যাওয়া ইস্পাত এড়িয়ে চলুন।
প্রথম ধরনের টেম্পারিং ভঙ্গুরতা কম-তাপমাত্রার টেম্পারিং ভঙ্গুরতা বা অপরিবর্তনীয় টেম্পারিং ভঙ্গুরতা নামেও পরিচিত।
Ⅵ. টেম্পারিং
1. টেম্পারিং হল একটি চূড়ান্ত তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়া যা নিবারণকে অনুসরণ করে।
কেন নিভে যাওয়া ইস্পাত টেম্পারিং প্রয়োজন?
নিভানোর পরে মাইক্রোস্ট্রাকচার: নিভানোর পরে, ইস্পাতের মাইক্রোস্ট্রাকচারে সাধারণত মার্টেনসাইট এবং অবশিষ্ট অস্টেনাইট থাকে। উভয়ই মেটাস্টেবল পর্যায় এবং নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে রূপান্তরিত হবে।
মার্টেনসাইটের বৈশিষ্ট্য: মার্টেনসাইট উচ্চ কঠোরতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয় তবে উচ্চ ভঙ্গুরতা (বিশেষত উচ্চ-কার্বন সুই-সদৃশ মার্টেনসাইট) দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, যা অনেক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে না।
মার্টেনসিটিক ট্রান্সফর্মেশনের বৈশিষ্ট্য: মার্টেনসাইটের রূপান্তর খুব দ্রুত ঘটে। নিভানোর পরে, ওয়ার্কপিসে অবশিষ্ট অভ্যন্তরীণ চাপ থাকে যা বিকৃতি বা ফাটল হতে পারে।
উপসংহার: ওয়ার্কপিসটি নিভে যাওয়ার পরে সরাসরি ব্যবহার করা যাবে না! অভ্যন্তরীণ চাপ কমাতে এবং ওয়ার্কপিসের শক্ততা উন্নত করতে টেম্পারিং প্রয়োজন, এটি ব্যবহারের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
2.কঠিনতা এবং শক্ত করার ক্ষমতার মধ্যে পার্থক্য:
কঠোরতা:
হার্ডনেবিলিটি বলতে বোঝায় ইস্পাতের একটি নির্দিষ্ট গভীরতা (কঠিন স্তরের গভীরতা) নিবারণের পরে অর্জন করার ক্ষমতা। এটি ইস্পাতের গঠন এবং কাঠামোর উপর নির্ভর করে, বিশেষ করে এর মিশ্রণকারী উপাদান এবং ইস্পাত প্রকারের উপর। কঠোরতা হল একটি পরিমাপ যে ইস্পাতটি নির্গমন প্রক্রিয়ার সময় তার বেধ জুড়ে কতটা শক্ত হতে পারে।
কঠোরতা (শক্তকরণ ক্ষমতা):
হার্ডনেস, বা শক্ত করার ক্ষমতা বলতে বোঝায় সর্বোচ্চ কঠোরতা যা ইস্পাত নিভানোর পরে অর্জন করা যায়। এটি মূলত ইস্পাতের কার্বন উপাদান দ্বারা প্রভাবিত হয়। উচ্চতর কার্বন সামগ্রী সাধারণত উচ্চ সম্ভাব্য কঠোরতার দিকে পরিচালিত করে, তবে এটি ইস্পাতের সংকর উপাদান এবং নির্গমন প্রক্রিয়ার কার্যকারিতা দ্বারা সীমিত হতে পারে।
3. ইস্পাত কঠিনতা
√কঠোরতার ধারণা
হার্ডনেবিলিটি বলতে বোঝায় অস্টেনিটাইজিং তাপমাত্রা থেকে নিভে যাওয়ার পর মার্টেনসিটিক হার্ডনিং এর একটি নির্দিষ্ট গভীরতা অর্জন করার জন্য ইস্পাতের ক্ষমতা। সহজ কথায়, এটি নিভানোর সময় মার্টেনসাইট গঠনের জন্য ইস্পাতের ক্ষমতা।
কঠোরতা পরিমাপ
দৃঢ়তার মাপ নিবারণের পরে নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে প্রাপ্ত শক্ত স্তরের গভীরতা দ্বারা নির্দেশিত হয়।
শক্ত স্তরের গভীরতা: এটি ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠ থেকে সেই অঞ্চল পর্যন্ত গভীরতা যেখানে কাঠামোটি অর্ধেক মার্টেনসাইট।
কমন ভেনচিং মিডিয়া:
• জল
বৈশিষ্ট্য: শক্তিশালী শীতল করার ক্ষমতা সহ অর্থনৈতিক, কিন্তু স্ফুটনাঙ্কের কাছাকাছি উচ্চ শীতল হার রয়েছে, যা অতিরিক্ত শীতল হতে পারে।
অ্যাপ্লিকেশন: সাধারণত কার্বন ইস্পাত জন্য ব্যবহৃত.
লবণ পানি: পানিতে লবণ বা ক্ষারযুক্ত দ্রবণ, যা পানির তুলনায় উচ্চ তাপমাত্রায় বেশি শীতল করার ক্ষমতা রাখে, যা এটিকে কার্বন স্টিলের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
• তেল
বৈশিষ্ট্য: কম তাপমাত্রায় (ফুটন্ত বিন্দুর কাছাকাছি) একটি ধীর শীতল করার হার প্রদান করে, যা কার্যকরভাবে বিকৃতি এবং ক্র্যাকিংয়ের প্রবণতা হ্রাস করে, তবে উচ্চ তাপমাত্রায় শীতল করার ক্ষমতা কম থাকে।
আবেদন: খাদ ইস্পাত জন্য উপযুক্ত.
প্রকার: নিবারণ তেল, মেশিন তেল এবং ডিজেল জ্বালানী অন্তর্ভুক্ত।
গরম করার সময়
গরম করার সময় গরম করার হার (কাঙ্খিত তাপমাত্রায় পৌঁছাতে সময় নেওয়া) এবং ধরে রাখার সময় (লক্ষ্য তাপমাত্রায় রক্ষণাবেক্ষণ করা সময়) উভয়ই থাকে।
গরম করার সময় নির্ধারণের নীতিগুলি: ওয়ার্কপিসের ভিতরে এবং বাইরে উভয় ক্ষেত্রেই অভিন্ন তাপমাত্রা বন্টন নিশ্চিত করুন।
সম্পূর্ণ অস্টেনিটাইজেশন নিশ্চিত করুন এবং যে অস্টিনাইট গঠিত হয়েছে তা অভিন্ন এবং সূক্ষ্ম।
উত্তাপের সময় নির্ধারণের ভিত্তি: সাধারণত অভিজ্ঞতামূলক সূত্র ব্যবহার করে অনুমান করা হয় বা পরীক্ষার মাধ্যমে নির্ধারিত হয়।
শোভন মিডিয়া
দুটি মূল দিক:
a.কুলিং রেট: একটি উচ্চ শীতল হার মার্টেনসাইট গঠনকে উৎসাহিত করে।
b. অবশিষ্ট স্ট্রেস: একটি উচ্চ শীতল হার অবশিষ্ট স্ট্রেস বাড়ায়, যা ওয়ার্কপিসে বিকৃতি এবং ফাটলের জন্য একটি বৃহত্তর প্রবণতা সৃষ্টি করতে পারে।
Ⅶ। স্বাভাবিককরণ
1. স্বাভাবিককরণের সংজ্ঞা
স্বাভাবিককরণ হল একটি তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়া যেখানে স্টিলকে Ac3 তাপমাত্রার উপরে 30°C থেকে 50°C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়, সেই তাপমাত্রায় রাখা হয়, এবং তারপরে ভারসাম্য অবস্থার কাছাকাছি একটি মাইক্রোস্ট্রাকচার পেতে বায়ু-ঠাণ্ডা করা হয়। অ্যানিলিংয়ের তুলনায়, স্বাভাবিককরণের একটি দ্রুত শীতল করার হার রয়েছে, যার ফলে একটি সূক্ষ্ম পার্লাইট গঠন (P) এবং উচ্চ শক্তি এবং কঠোরতা রয়েছে।
2. স্বাভাবিককরণের উদ্দেশ্য
স্বাভাবিককরণের উদ্দেশ্য অ্যানিলিংয়ের মতোই।
3. স্বাভাবিককরণের অ্যাপ্লিকেশন
• নেটওয়ার্ক সেকেন্ডারি সিমেন্টাইট বাদ দিন।
• নিম্ন প্রয়োজনীয় অংশগুলির জন্য চূড়ান্ত তাপ চিকিত্সা হিসাবে পরিবেশন করুন।
• মেশিনিবিলিটি উন্নত করার জন্য নিম্ন এবং মাঝারি কার্বন স্ট্রাকচারাল স্টিলের জন্য একটি প্রস্তুতিমূলক তাপ চিকিত্সা হিসাবে কাজ করুন।
4. অ্যানিলিং এর প্রকার
অ্যানিলিং এর প্রথম প্রকার:
উদ্দেশ্য এবং ফাংশন: লক্ষ্যটি ফেজ রূপান্তরকে প্ররোচিত করা নয় বরং একটি ভারসাম্যহীন অবস্থা থেকে একটি ভারসাম্যপূর্ণ অবস্থায় ইস্পাত রূপান্তর করা।
প্রকার:
• ডিফিউশন অ্যানিলিং: বিচ্ছিন্নতা বাদ দিয়ে রচনাকে একত্রিত করার লক্ষ্য।
• পুনঃস্থাপন অ্যানিলিং: কাজ শক্ত হওয়ার প্রভাব দূর করে নমনীয়তা পুনরুদ্ধার করে।
•স্ট্রেস রিলিফ অ্যানিলিং: মাইক্রোস্ট্রাকচার পরিবর্তন না করেই অভ্যন্তরীণ চাপ কমায়।
দ্বিতীয় প্রকার অ্যানিলিং:
উদ্দেশ্য এবং ফাংশন: একটি পার্লাইট-প্রধান মাইক্রোস্ট্রাকচার অর্জন করে মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং বৈশিষ্ট্যগুলি পরিবর্তন করার লক্ষ্য। এই প্রকারটি নিশ্চিত করে যে পার্লাইট, ফেরাইট এবং কার্বাইডের বন্টন এবং রূপবিদ্যা নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।
প্রকার:
• সম্পূর্ণ অ্যানিলিং: স্টিলকে Ac3 তাপমাত্রার উপরে গরম করে এবং তারপর ধীরে ধীরে এটিকে ঠান্ডা করে একটি অভিন্ন পার্লাইট গঠন তৈরি করে।
•অসম্পূর্ণ অ্যানিলিং: কাঠামোকে আংশিকভাবে রূপান্তর করতে Ac1 এবং Ac3 তাপমাত্রার মধ্যে ইস্পাতকে উত্তপ্ত করে।
•আইসোথার্মাল অ্যানিলিং: ইস্পাতকে Ac3 এর উপরে গরম করে, তারপরে একটি আইসোথার্মাল তাপমাত্রায় দ্রুত ঠাণ্ডা করে এবং কাঙ্ক্ষিত কাঠামো অর্জনের জন্য ধরে রাখে।
• স্পেরোইডাইজিং অ্যানিলিং: একটি গোলকীয় কার্বাইড গঠন তৈরি করে, যা যন্ত্র এবং দৃঢ়তা উন্নত করে।
Ⅷ.1.তাপ চিকিত্সার সংজ্ঞা
তাপ চিকিত্সা বলতে এমন একটি প্রক্রিয়াকে বোঝায় যেখানে ধাতুকে উত্তপ্ত করা হয়, একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় রাখা হয় এবং তারপর একটি কঠিন অবস্থায় থাকা অবস্থায় তার অভ্যন্তরীণ কাঠামো এবং মাইক্রোস্ট্রাকচারকে পরিবর্তন করার জন্য ঠান্ডা করা হয়, যার ফলে কাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্যগুলি অর্জন করা হয়।
2.তাপ চিকিত্সার বৈশিষ্ট্য
তাপ চিকিত্সা ওয়ার্কপিসের আকৃতি পরিবর্তন করে না; পরিবর্তে, এটি ইস্পাতের অভ্যন্তরীণ কাঠামো এবং মাইক্রোস্ট্রাকচারকে পরিবর্তন করে, যার ফলে ইস্পাতের বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন হয়।
3. তাপ চিকিত্সার উদ্দেশ্য
তাপ চিকিত্সার উদ্দেশ্য হল ইস্পাত (বা ওয়ার্কপিস) এর যান্ত্রিক বা প্রক্রিয়াকরণ বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করা, ইস্পাতের সম্ভাবনাকে সম্পূর্ণরূপে ব্যবহার করা, ওয়ার্কপিসের গুণমান উন্নত করা এবং এর পরিষেবা জীবন প্রসারিত করা।
4. মূল উপসংহার
তাপ চিকিত্সার মাধ্যমে একটি উপাদানের বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করা যেতে পারে কিনা তা উত্তাপ এবং শীতলকরণ প্রক্রিয়ার সময় এর মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং কাঠামোতে পরিবর্তন হয়েছে কিনা তা সমালোচনামূলকভাবে নির্ভর করে।
পোস্ট সময়: আগস্ট-19-2024