1. ASTM A638 কি, এবং অন্যান্য বারের স্পেসিফিকেশনের তুলনায় কেন এটি বৃষ্টিপাত-এর মতো A-286 এবং 925 এর মতো শক্ত মিশ্র ধাতুগুলির জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ?
ASTM A638 হল "Precipitation hardening Iron Base Superalloy Bars, Forgings, and Forging Stock for High-Temperature Service" এর জন্য আদর্শ স্পেসিফিকেশন৷ এর অনন্য গুরুত্ব নিহিত রয়েছে বয়সের নির্দিষ্ট নিয়মে-কঠিন অ্যালয়, যা ASTM B637 (নিকেল অ্যালয় বারগুলির জন্য, সাধারণ) বা A479 (স্টেইনলেস স্টীল বার) এর মতো মানগুলির থেকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য।
A-286 (আয়রন-নিকেল ভিত্তিক) এবং 925 (নিকেল-লোহা ভিত্তিক), যা একটি নিয়ন্ত্রিত তাপীয় বার্ধক্য প্রক্রিয়া থেকে তাদের ব্যতিক্রমী শক্তি অর্জন করে, এর জন্য A638 অপরিহার্য কাঠামো প্রদান করে:
বাধ্যতামূলক তাপ চিকিত্সা: এটি সর্বোত্তম মাইক্রোস্ট্রাকচার বিকাশের জন্য প্রয়োজনীয় অ্যানিলিং এবং বার্ধক্যজনিত তাপ চিকিত্সা চক্র (তাপমাত্রা, সময়, শীতল করার হার) সঠিক সমাধান নির্দিষ্ট করে। এর মধ্যে রয়েছে সুসঙ্গত গামা-প্রাইম (') অবক্ষেপ (A-286-এ Ni₃(Al,Ti)) গঠন যা উচ্চ শক্তি প্রদান করে।
সম্পত্তি নিশ্চিতকরণ পোস্ট-বার্ধক্য: যান্ত্রিক সম্পত্তির প্রয়োজনীয়তা (টেনসিল, ফলন, প্রসারণ, কঠোরতা) বয়স্ক অবস্থায় উপাদানের জন্য সংজ্ঞায়িত করা হয়। এটি গ্যারান্টি দেয় যে বারটি শুধুমাত্র স্টক উপাদান হিসাবে নয়, একটি উচ্চ-শক্তির উপাদান হিসেবে কাজ করবে৷
উচ্চ-তাপমাত্রা ফোকাস: স্ট্যান্ডার্ডের মধ্যে ক্রীপ এবং স্ট্রেস-ফাটানোর বৈশিষ্ট্যগুলি মূল্যায়নের জন্য সম্পূরক প্রয়োজনীয়তা রয়েছে, যা মহাকাশ এবং টারবাইন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অত্যাবশ্যক৷
Incoloy 800 এবং 825-এর মতো অ-বয়স-কঠিনযোগ্য অ্যালয়গুলির জন্যও A638 এর অধীনে সরবরাহ করা হয়, স্ট্যান্ডার্ড সাধারণত এগুলিকে অ্যানিলড বা দ্রবণ-অ্যানিল অবস্থায় নিয়ন্ত্রণ করে। এখানে, A638 প্রাথমিকভাবে একটি রাসায়নিক এবং মৌলিক যান্ত্রিক সম্পত্তির গ্যারান্টি হিসাবে কাজ করে, যদিও এই কঠিন-সলিউশন অ্যালয়গুলির জন্য নির্দিষ্ট তাপ চিকিত্সা A-286/925 এর তুলনায় কম গুরুত্বপূর্ণ। অনুশীলনে, 800 এবং 825 বারগুলিও সাধারণত ASTM B408/B425-এ সরবরাহ করা হয়, যখন বারটি উচ্চ-তাপমাত্রা, উচ্চ-শক্তির নকল উপাদানের জন্য নির্ধারিত হয় তখন A638 কে পছন্দের কলআউট করে তোলে।
2. ASTM A638 এর অধীনে আচ্ছাদিত মূল ধাতুবিদ্যার বৈশিষ্ট্য এবং প্রাথমিক প্রয়োগগুলি কীভাবে বয়স-কঠিনযোগ্য (A-286, 925) এবং কঠিন-সমাধান শক্তিশালী (800, 825) সংকর ধাতুগুলির মধ্যে পার্থক্য করে?
মৌলিক বিভাজন তাদের শক্তিশালীকরণ প্রক্রিয়ার মধ্যে নিহিত, যা তাদের কর্মক্ষমতা খাম এবং শেষ-ব্যবহারকে নির্দেশ করে।
বয়স-হার্ডেনেবল অ্যালয়স (A-286, 925):
শক্তিশালীকরণ প্রক্রিয়া: একটি দুই-পদক্ষেপের তাপ চিকিত্সার মাধ্যমে শক্তি অর্জন করুন: দ্রবণ অ্যানিলিং এর পরে নিম্ন-তাপমাত্রা বার্ধক্য। এটি ন্যানোস্কেল ইন্টারমেটালিক কণাগুলিকে (গামা-প্রাইম) প্ররোচিত করে যা স্থানচ্যুতিকে লক করে।
A-286 (UNS K66286): একটি লোহা-ভিত্তিক (~26% Ni) সুপারলয়। এর মূল বৈশিষ্ট্যগুলি হল খুব উচ্চ প্রসার্য এবং ~ 1300 ডিগ্রি ফারেনহাইট (700 ডিগ্রী) পর্যন্ত তাপমাত্রায় ফলন শক্তি, চমৎকার ক্রীপ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং ভাল অক্সিডেশন প্রতিরোধের। অ্যাপ্লিকেশন শক্তি দ্বারা চালিত হয়: ফাস্টেনার, বোল্ট, টারবাইন ইঞ্জিন উপাদান, উচ্চ-তাপমাত্রা ভালভ, এবং মহাকাশ এবং বিদ্যুৎ উৎপাদনে পাম্প শ্যাফ্ট।
925 (UNS N09925): Cu এবং Mo এর সংযোজন সহ একটি নিকেল ভিত্তিক (~42% Ni) সংকর। এটি টক (H₂S) পরিবেশ এবং ক্লোরাইড স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের ব্যতিক্রমী প্রতিরোধের সাথে মিলিত উচ্চ শক্তি অর্জনের জন্য বয়সী। অ্যাপ্লিকেশন: ডাউনহোল টুল উপাদান, ভালভ কান্ড, পাম্প শ্যাফ্ট, এবং আক্রমনাত্মক তেল ও গ্যাস উৎপাদনে যান্ত্রিক উপাদান, বিশেষ করে গভীর, টক কূপে।
সলিড-সলিউশন স্ট্রেংথেনড অ্যালয়স (800/800H, 825):
শক্তিশালীকরণ প্রক্রিয়া: বৃহৎ খাদযুক্ত পরমাণু (Mo, Cr, Ni) দ্বারা অস্টেনিটিক জালির অন্তর্নিহিত বিকৃতি থেকে শক্তি আহরণ করুন। শক্তি খাদ রচনা দ্বারা সংশোধন করা হয় এবং কঠিন কাজ.
Incoloy 800/800H (UNS N08800/N08810): উন্নত ক্রিপ শক্তি এবং একটি মোটা দানা কাঠামোর জন্য 800H-এ উচ্চ কার্বন সামগ্রীর জন্য উল্লেখযোগ্য। তারা উচ্চ তাপমাত্রায় অক্সিডেশন, কার্বারাইজেশন এবং সালফিডেশনের অসামান্য প্রতিরোধের প্রস্তাব দেয়। অ্যাপ্লিকেশন: তাপ চিকিত্সা চুল্লি ফিক্সচার, দীপ্তিশীল টিউব, থার্মওয়েল, এবং পেট্রোকেমিক্যাল ক্র্যাকিং ফার্নেসের উপাদান।
Incoloy 825 (UNS N08825): উল্লেখযোগ্য মলিবডেনাম (3%) এবং তামা (2%) রয়েছে। এটি অ্যাসিড (যেমন, সালফিউরিক, ফসফরিক) হ্রাস করার জন্য উচ্চতর প্রতিরোধ এবং ক্লোরাইড মিডিয়াতে চমৎকার পিটিং/ক্রাইভস ক্ষয় প্রতিরোধের প্রদান করে। অ্যাপ্লিকেশন: রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জাম, পিকলিং ট্যাঙ্ক, প্রোপেলার শ্যাফ্ট, সমুদ্রের জল সিস্টেম উপাদান, এবং পারমাণবিক জ্বালানী পুনঃপ্রক্রিয়াকরণ।
3. টারবাইনে উচ্চ-তাপমাত্রার বোল্টিংয়ের জন্য, কেন A-286 প্রতি ASTM A638-কে প্রায়শই অন্যান্য উচ্চ-শক্তির সংকর ধাতুগুলির চেয়ে পছন্দ করা হয় এবং এর মূল সীমাবদ্ধতাগুলি কী কী?
এ
অপ্টিমাইজ করা শক্তি-তাপমাত্রার প্রোফাইল: এটি একটি উচ্চ ফলন শক্তি বজায় রাখে (ঘরের তাপমাত্রায় ~100 ksi / 690 MPa, 1300 ডিগ্রি F/700 ডিগ্রি পর্যন্ত উল্লেখযোগ্য শক্তি বজায় রাখে), যা তাপীয় সাইক্লিংয়ের অধীনে ক্ল্যাম্প লোড বজায় রাখার জন্য অপরিহার্য।
চমৎকার ক্রিপ রিলাক্সেশন রেজিস্ট্যান্স: এর মাইক্রোস্ট্রাকচার তাপমাত্রায় টেকসই লোডের অধীনে প্রিলোডের ক্রমান্বয়ে ক্ষতি (স্ট্রেস রিলাক্সেশন) প্রতিরোধ করে, কম অ্যালয়গুলির জন্য একটি সাধারণ ব্যর্থতা মোড।
গুড ফেব্রিকেবিলিটি: চূড়ান্ত বার্ধক্যের আগে এটি সহজেই নকল, মেশিন করা এবং দ্রবণ-এনিল অবস্থায় থ্রেড করা যায়।
অনুকূল অক্সিডেশন প্রতিরোধ: এর 15% Cr বিষয়বস্তু অনেক টারবাইন পরিবেশের জন্য পর্যাপ্ত প্রতিরক্ষামূলক স্কেল গঠন করে।
A-286 এর মূল সীমাবদ্ধতা:
তাপমাত্রা সিলিং: এর শক্তি 1300 ডিগ্রী ফারেনহাইট (700 ডিগ্রী) এর উপরে তীব্রভাবে নেমে আসে। উচ্চ তাপমাত্রার জন্য, Waspaloy বা Inconel 718 এর মত নিকেল ভিত্তিক সংকর ধাতুর প্রয়োজন হয়।
স্ট্রেস-করোশন ক্র্যাকিং (SCC) সংবেদনশীলতা: সম্পূর্ণ বয়স্ক, উচ্চ-শক্তির অবস্থায়, এটি ক্লোরাইড-প্ররোচিত SCC-এর জন্য সংবেদনশীল হতে পারে। এটি প্রতিরক্ষামূলক আবরণ বা সতর্ক পরিবেশগত নিয়ন্ত্রণ ছাড়াই সামুদ্রিক বায়ুমণ্ডলে এর ব্যবহার সীমিত করে।
উচ্চ শক্তিতে খাঁজ সংবেদনশীলতা: অত্যন্ত খাঁজযুক্ত কনফিগারেশনে এবং গতিশীল লোডিংয়ের অধীনে, সংবেদনশীলতা প্রশমিত করার জন্য সতর্ক নকশা প্রয়োজন।
4. ক্ষয়কারী তেল এবং গ্যাস ডাউনহোল পরিবেশে, কোন নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলি ASTM A638 925 বারকে ভালভ ট্রিম এবং হ্যাঙ্গার বাহুগুলির মতো উপাদানগুলির জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান পছন্দ করে?
ডাউনহোল পরিবেশগুলি ক্ষয়কারীর একটি "নিখুঁত ঝড়" উপস্থাপন করে: উচ্চ চাপ, উচ্চ তাপমাত্রা, ক্লোরাইডযুক্ত ব্রাইন, কার্বন ডাই অক্সাইড (CO₂), এবং হাইড্রোজেন সালফাইড (H₂S)। ASTM A638 925 বার, বয়স্ক অবস্থায় সরবরাহ করা হয়, এই ট্রায়াড টিকে থাকার জন্য ইঞ্জিনিয়ার করা হয়েছে:
Sulfide Stress Cracking (SSC) Resistance: The aged microstructure, combined with a nickel content >40%, NACE MR0175/ISO 15156 মান দ্বারা যাচাইকৃত H₂S এবং টেনসিল স্ট্রেসের উপস্থিতিতে ভঙ্গুর ব্যর্থতার জন্য চমৎকার প্রতিরোধ প্রদান করে।
ক্লোরাইড স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং (Cl-SCC) প্রতিরোধ: উচ্চ নিকেল সামগ্রী মৌলিকভাবে স্টেইনলেস স্টিলের তুলনায় Cl-SCC-এর প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়।
উচ্চ শক্তি-থেকে-ওজন অনুপাত: বার্ধক্য 925কে 100 ksi (690 MPa) ন্যূনতম ফলন শক্তি দেয়, যা শক্তিশালী, লোড-বিহারকারী উপাদানগুলির নকশার জন্য অনুমতি দেয় যা উচ্চ চাপের পার্থক্য এবং যান্ত্রিক লোড সহ্য করতে পারে, সম্ভাব্যভাবে- ক্রসিং সহ।
সাধারণ এবং স্থানীয় জারা প্রতিরোধ: মলিবডেনামের সংযোজন (3%) ক্লোরাইড থেকে লড়াইয়ের ক্ষয় এবং ফাটল ক্ষয়, যখন তামা (2%) সালফিউরিক অ্যাসিডের মতো অ্যাসিড হ্রাস করার প্রতিরোধ বাড়ায়, যা ভাল চিকিত্সা থেকে তৈরি হতে পারে।
এই বৈশিষ্ট্যগুলি 925 বার স্টককে হ্যাঙ্গার আর্মস, ল্যান্ডিং স্তনবৃন্ত, ভালভ স্টেম এবং বডি, সিল হাউজিং এবং অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ নিরাপত্তা-টক কূপের উপাদানগুলির মধ্যে মেশিন করার জন্য আদর্শ করে তোলে৷
5. ASTM A638 রাউন্ড বারগুলির মেশিনিং এবং তাপ চিকিত্সার জন্য প্রয়োজনীয় বিবেচ্য বিষয়গুলি কী, বিশেষত A-286/925 বনাম 800/825 এর প্রক্রিয়াগুলির বিপরীতে?
ধাতববিদ্যা জড়িত থাকার কারণে প্রক্রিয়াকরণে ব্যাপক পার্থক্য রয়েছে।
বয়সের জন্য-হার্ডেনেবল অ্যালোয় (A-286, 925):
মেশিনিং: দ্রবণ-এনিলড (নরম) অবস্থায় সম্পাদিত। এই পর্যায়ে, তারা অপেক্ষাকৃত নমনীয় এবং কাটা সহজ। যাইহোক, তারা আঠালো এবং দ্রুত কাজ-করে। তীক্ষ্ণ, ইতিবাচক-র্যাক টুল, উচ্চ ফিড রেট, এবং যথেষ্ট কুল্যান্টের সাথে কম থেকে মাঝারি গতি ব্যবহার করুন।
তাপ চিকিত্সা: মেশিন করার পরে একটি কঠোর দুই- ধাপ প্রক্রিয়া গুরুত্বপূর্ণ:
সমাধান অ্যানিল: A-286-এর জন্য ~1800 ডিগ্রি ফারেনহাইট (980 ডিগ্রি), 925-এর জন্য ~1750 ডিগ্রি ফারেনহাইট (955 ডিগ্রি) তাপ, তারপর দ্রুত নিভে (সাধারণত জল)। এই সব precipitates দ্রবীভূত.
বার্ধক্য: কম তাপমাত্রায় তাপ (~1300-1400 ডিগ্রী F / 700-760 ডিগ্রী) এবং 16-24 ঘন্টা ধরে রাখুন, তারপরে বায়ু শীতল করুন। এই শক্তিশালীকরণ পর্যায়গুলি precipitates. মাত্রিক স্থিতিশীলতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ; অংশ বিকৃত হতে পারে এবং ফিক্সচার বা চূড়ান্ত স্থল মধ্যে রাখা আবশ্যক.
সলিড-সলিউশন অ্যালয়েসের জন্য (800/800H, 825):
মেশিনিং: চূড়ান্ত annealed অবস্থায় সম্পন্ন. এগুলি শক্ত এবং কাজ করে-কঠোর. 825, এর উচ্চ মলিবডেনাম সামগ্রী সহ, বিশেষত ঘর্ষণকারী এবং চ্যালেঞ্জিং, প্রিমিয়াম টুল গ্রেডের প্রয়োজন৷
তাপ চিকিত্সা: সাধারণত শুধুমাত্র একটি চূড়ান্ত দ্রবণ অ্যানিল (যেমন, 825 এর জন্য 1700 ডিগ্রী F/925 ডিগ্রী, 800H এর জন্য 2100 ডিগ্রী F/1150 ডিগ্রী) ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা বজায় রাখার জন্য দ্রুত শীতলকরণ এবং 800H এর জন্য, মোটা শস্যের গঠন অন্তর্ভুক্ত করে। এই মিল দ্বারা করা হয়. ফ্যাব্রিকেটররা সাধারণত ঢালাইয়ের পরে চাপ উপশম{11}}করেন, সংবেদনশীলতা (825-এ কার্বাইড বৃষ্টিপাত) বা শস্য বৃদ্ধি এড়াতে সাবধানে নিয়ন্ত্রিত তাপমাত্রা ব্যবহার করে।
সর্বজনীন বিবেচনা: এই সমস্ত সংকর ধাতুগুলির জন্য, ক্ষয় এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি পুনরুদ্ধার করার জন্য তাপ কাটার (প্লাজমা, লেজার) যন্ত্রের মাধ্যমে তাপ{0}}প্রভাবিত অঞ্চল অপসারণ করা প্রয়োজন।
