1. উপাদানের গ্রেড এবং স্পেসিফিকেশন (AMS 5766 বনাম AMS 5871 বনাম ASTM B408)
প্রশ্ন: আমাদের ইঞ্জিনিয়ারিং প্যাকেজ "Incoloy 800H" নির্দিষ্ট করে কিন্তু একাধিক মান উল্লেখ করে: পাইপের জন্য ASTM B408, বার স্টকের জন্য AMS 5766 এবং শীটের জন্য AMS 5871৷ এই বিভিন্ন সংকর ধাতু, নাকি এই একই উপাদান বিভিন্ন পণ্য ফর্ম?
উত্তর: উচ্চ-তাপমাত্রার ধাতু সংগ্রহের ক্ষেত্রে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ পার্থক্য। আপনি একই বেস ফ্যামিলি দেখছেন-লোহা-নিকেল-ক্রোমিয়াম খাদ যা সাধারণত Incoloy 800 নামে পরিচিত-কিন্তু নির্দিষ্ট "H" (উচ্চ কার্বন) ভেরিয়েন্টের সাথে উন্নত তাপমাত্রা ক্রীপ প্রতিরোধের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। বিভিন্ন স্পেসিফিকেশন পণ্য ফর্ম এবং নিয়ন্ত্রণকারী শিল্প সংস্থার সাথে সম্পর্কিত।
দ্য কমন কেমিস্ট্রি: তিনটি স্পেসিফিকেশনই অ্যালয় 800-এর উচ্চ-কার্বন সংস্করণকে নির্দেশ করে, যা 800H নামে পরিচিত। স্ট্যান্ডার্ড অ্যালয় 800 থেকে মূল পার্থক্যকারী হল নিয়ন্ত্রিত কার্বন পরিসীমা (0.05% থেকে 0.10%) এবং একটি মোটা শস্যের আকার (ASTM #5 বা মোটা)। এই সংমিশ্রণটি 1000 ডিগ্রি ফারেনহাইট (540 ডিগ্রি) এর উপরে সর্বোত্তম হামাগুড়ি এবং ফেটে যাওয়ার শক্তির জন্য অপরিহার্য।
ASTM B408: এটি নিকেল-আয়রন-ক্রোমিয়াম অ্যালয় (UNS N08810) রড, বার এবং তারের জন্য আদর্শ স্পেসিফিকেশন। আপনি যদি আপনার কার্বারাইজিং ফার্নেসের জন্য সলিড বার স্টক টু মেশিন ফ্ল্যাঞ্জ বা ফিটিংস কিনছেন, আপনি ASTM B408-এ অর্ডার দেবেন। এটি কঠিন অংশগুলির জন্য মাত্রিক সহনশীলতা এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে কভার করে।
AMS 5766: এটি একই UNS N08810 রসায়নের জন্য আরও কঠোর মহাকাশ পদার্থের স্পেসিফিকেশন, তবে বিশেষত বার, ফোরজিংস এবং রিংগুলির জন্য। এটি প্রায়শই ব্যবহৃত হয় যখন উপাদানটি অবশ্যই মহাকাশ মানের নিশ্চয়তা প্রয়োজনীয়তাগুলি (ট্রেসযোগ্যতা, অতিস্বনক পরিদর্শন, ইত্যাদি) পূরণ করতে হবে। যদি আপনার বার স্টক একটি জটিল চাপে- ধরে রাখার অংশে চলে যায়, তাহলে বাণিজ্যিক ASTM B408-এর পরিবর্তে AMS 5766 ব্যবহার করা হতে পারে।
AMS 5871: এটি শীট, স্ট্রিপ এবং প্লেট আকারে UNS N08810-এর জন্য সংশ্লিষ্ট অ্যারোস্পেস মেটেরিয়াল স্পেসিফিকেশন। এটি "এইচ" গ্রেডের রসায়ন এবং শস্যের আকার নিয়ন্ত্রণকে মিরর করে।
শিল্প দৃষ্টিকোণ:
কার্বারাইজিং ফার্নেসের জন্য, আপনি সাধারণত ASTM B407 (B408 এর সমতুল্য বিজোড় টিউব) N08810 গ্রেড উপাধি সহ পাইপ এবং টিউব কিনবেন। মিল পরীক্ষার রিপোর্টে শস্যের আকার পরীক্ষা করে "এইচ" শর্তটি যাচাই করা হয়। AMS স্পেসিফিকেশন (5766/5871) সাধারণত মহাকাশ ইঞ্জিনের উপাদান বা পারমাণবিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সংরক্ষিত থাকে যেখানে অতিরিক্ত মানের নিশ্চয়তা বাধ্যতামূলক।
2. ইথিলিন ফার্নেসগুলিতে কার্বারাইজেশন প্রতিরোধ
প্রশ্ন: আমরা একটি ইথিলিন পাইরোলাইসিস ফার্নেস রিটিউব করছি। কেন Incoloy 800H (UNS N08810) তেজস্ক্রিয় কয়েল এবং ট্রান্সফার লাইন কার্বারাইজিং বায়ুমণ্ডলের সংস্পর্শে আসার জন্য শিল্পের মান?
উ: কার্বারাইজিং সরঞ্জামের জন্য Incoloy 800H-এর নির্বাচন-বিশেষত ইথিলিন পাইরোলাইসিস ফার্নেস এবং বাষ্প মিথেন সংস্কারক-এর দুটি যুগপত অবক্ষয় প্রক্রিয়া প্রতিরোধ করার অনন্য ক্ষমতার উপর ভিত্তি করে: কার্বারাইজেশন এবং ক্রীপ।
কার্বারাইজেশনের প্রক্রিয়া:
কার্বারাইজিং বায়ুমণ্ডলে (উচ্চ কার্বন কার্যকলাপ, কম অক্সিজেন আংশিক চাপ), প্রক্রিয়া গ্যাস থেকে কার্বন ধাতব পৃষ্ঠে ছড়িয়ে যেতে পারে। এটি অভ্যন্তরীণ ক্রোমিয়াম কার্বাইড গঠন করে, যা:
ম্যাট্রিক্স থেকে ক্রোমিয়াম হ্রাস করে, স্থানীয় জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে উপাদানটিকে "সংবেদনশীল" করুন।
ধাতুর একটি ভলিউম্যাট্রিক প্রসারণ ঘটায়, যার ফলে "ধাতুর ধূলিকণা" বা গুরুতর ক্ষত সৃষ্টি হয়।
কেন 800H সফল হয়:
উচ্চ নিকেল বিষয়বস্তু (~32%): নিকেল লোহা ভিত্তিক ম্যাট্রিক্সে কার্বনের দ্রবণীয়তা এবং প্রসারণের হার কমিয়ে দেয়। নিম্ন-নিকেল স্টেইনলেস স্টিলের (যেমন 309 বা 310) তুলনায়, 800H-এ উচ্চতর নিকেল সামগ্রী কার্বন প্রবেশের ক্ষেত্রে একটি উচ্চতর বাধা প্রদান করে।
নিয়ন্ত্রিত ক্রোমিয়াম (~21%): ক্রোমিয়াম একটি প্রতিরক্ষামূলক, অনুগত অক্সাইড স্কেল গঠন করে (Cr2O3Cr2O3)। সঠিক প্রক্রিয়ার অবস্থার অধীনে, এই স্কেলটি একটি শারীরিক বাধা হিসাবে কাজ করে, কার্বনকে খালি ধাতুর সাথে যোগাযোগ করতে বাধা দেয়।
সিলিকন বিষয়বস্তু: 800H-এ সাধারণত 0.5-1.0% সিলিকন থাকে, যা ক্রোমিয়া স্কেলের নীচে একটি সিলিকা উপ-স্তর তৈরি করে কার্বারাইজেশনের প্রতিরোধকে আরও বাড়িয়ে তোলে।
ক্রিপ সংযোগ:
পাইরোলাইসিস ফার্নেসগুলিতে, টিউবগুলি অভ্যন্তরীণ চাপে 1700 ডিগ্রি ফারেনহাইট - 2000 ডিগ্রি ফারেনহাইট (925 ডিগ্রি - 1100 ডিগ্রি) এ কাজ করে। মোটা শস্যের আকার এবং "H" গ্রেডের নিয়ন্ত্রিত কার্বন ক্রীপ শক্তিকে সর্বাধিক করে তোলে। কার্বারাইজ করা একটি টিউব ভঙ্গুর হয়ে যায় এবং তাপীয় সাইকেল চালানোর অধীনে ফাটতে পারে; একটি টিউব যা অত্যধিকভাবে ফুঁকে ওঠে এবং ফেটে যায়
3. উচ্চ-তাপমাত্রার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং ক্রীপ শক্তি
প্রশ্ন: "H" ভেরিয়েন্টের (UNS N08810) কোন নির্দিষ্ট ধাতুবিদ্যার বৈশিষ্ট্যগুলি এটিকে কার্বারাইজিং সরঞ্জামের মতো উচ্চ- তাপমাত্রার চাপ পরিষেবার জন্য স্ট্যান্ডার্ড "গ্রেড 1" (UNS N08800) থেকে উচ্চতর করে তোলে?
উত্তর: স্ট্যান্ডার্ড অ্যালয় 800 (UNS N08800) এবং অ্যালয় 800H (UNS N08810) এর মধ্যে পার্থক্য রসায়নে সূক্ষ্ম কিন্তু কার্যক্ষমতার দিক থেকে বিশাল। আপনি যদি একটি উচ্চ-তাপমাত্রা ক্রীপ পরিষেবাতে স্ট্যান্ডার্ড 800 টিউবিং ইনস্টল করেন, তবে এটি অকালে ব্যর্থ হবে৷ কার্বারাইজিং সরঞ্জামের জন্য কেন "এইচ" গ্রেড প্রয়োজন তা এখানে:
1. কার্বন সামগ্রী নিয়ন্ত্রণ:
UNS N08800 (স্ট্যান্ডার্ড): কার্বনকে 0.10% পর্যন্ত অনুমতি দেয়, কিন্তু প্রায়ই কম চলে (0.02-0.05%)। কম কার্বন জারা প্রতিরোধের জন্য ভাল কিন্তু উচ্চ-তাপমাত্রার শক্তির জন্য খারাপ।
UNS N08810 (800H): কার্বনকে 0.05% থেকে 0.10% পর্যন্ত নিয়ন্ত্রিত পরিসরে সীমাবদ্ধ করে। এটি নিশ্চিত করে যে শস্যের সীমানায় স্থিতিশীল প্রাথমিক কার্বাইড (M23C6M23C6) গঠনের জন্য যথেষ্ট কার্বন উপলব্ধ রয়েছে।
2. শস্য আকারের প্রয়োজনীয়তা:
এটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ফ্যাক্টর। ASTM B407 (টিউব স্পেক) এবং AMS 5871-এর জন্য Alloy 800H-এর ASTM দানার আকার #5 বা মোটা হওয়া প্রয়োজন।
কেন মোটা শস্য? উচ্চ তাপমাত্রায় (0.5 TmTm এর উপরে), বিকৃতি প্রক্রিয়া স্থানচ্যুতি স্লিপ (ট্রান্সগ্রানুলার) থেকে শস্য সীমানা স্লাইডিং (ইন্টারগ্রানুলার) এ স্থানান্তরিত হয়। সূক্ষ্ম শস্যের শস্যের সীমানা বেশি থাকে, যা প্রকৃতপক্ষে উচ্চ তাপমাত্রায় উপাদানটিকে দুর্বল করে দেয় কারণ সীমানাগুলি স্লাইড এবং ক্যাভিটেট হয়।
প্রক্রিয়া: একটি মোটা দানা কাঠামো শস্যের সীমানা এলাকাকে ছোট করে। প্রাথমিক শক্তিশালীকরণ প্রক্রিয়া এই সীমানায় কার্বাইড বৃষ্টিপাতের দিকে স্থানান্তরিত হয়, যা তাদের পিন করে এবং পিছলে যাওয়া প্রতিরোধ করে। এটিই উচ্চতর ক্রীপ এবং ফেটে যাওয়ার শক্তি প্রদান করে।
3. ফলাফল:
1500 ডিগ্রী ফারেনহাইটে একটি প্রদত্ত চাপের জন্য, UNS N08810 এর একটি ফাটল জীবন থাকবে যা UNS N08800 এর চেয়ে 3 থেকে 5 গুণ বেশি। একটি কার্বারাইজিং ফার্নেস টিউবে, যা অবশ্যই 100,000+ ঘন্টা স্থায়ী হবে, এই "H" উপাধিটি অ-আলোচনাযোগ্য নয়৷
4. ঢালাইযোগ্যতা এবং পোস্ট-ওয়েল্ড হিট ট্রিটমেন্ট
প্রশ্ন: আমরা একটি বাষ্প সংস্কারকের আউটলেট ম্যানিফোল্ডে নতুন Incoloy 800H টিউব ঢালাই করছি। এই উপাদানটির কার্বারাইজেশন প্রতিরোধ বা শক্তি পুনরুদ্ধার করতে কি পোস্ট-ওয়েল্ড হিট ট্রিটমেন্ট (PWHT) প্রয়োজন?
উত্তর: কার্বারাইজিং সরঞ্জামের ক্ষেত্রে এটি একটি ঘন ঘন প্রশ্ন। সংক্ষিপ্ত উত্তর হল: সাধারণত, না, Incoloy 800H এর জন্য PWHT প্রয়োজন হয় না, তবে আপনাকে অবশ্যই সঠিক ফিলার মেটাল ব্যবহার করতে হবে এবং তাপ ইনপুট নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।
কেন PWHT সাধারণত এড়ানো হয়:
অস্টেনিটিক স্ট্রাকচার: ফেরিটিক স্টিলের বিপরীতে, যার জন্য PWHT-এর প্রয়োজন কঠিন তাপ-আক্রান্ত অঞ্চল (HAZ) বা অবশিষ্ট চাপ উপশম করতে, 800H সম্পূর্ণরূপে অস্টেনিটিক। এটি একটি ফেজ রূপান্তর সহ্য করে না যা কঠোরতা তৈরি করে।
সংবেদনশীলতা: স্টেইনলেস স্টিলে, 900-1500 ডিগ্রি ফারেনহাইট রেঞ্জে PWHT "সংবেদনশীলতা" (ক্রোমিয়াম কার্বাইড বৃষ্টিপাত) ঘটাতে পারে, যা জলীয় ক্ষয় প্রতিরোধের ক্ষতি করে। যাইহোক, উচ্চ-তাপমাত্রা পরিষেবাতে, আমরা আসলেচাইস্থিতিশীল কার্বাইড। PWHT এর ঝুঁকি ন্যূনতম।
শস্যের বৃদ্ধি: আপনি যদি খুব বেশি তাপমাত্রায় PWHT করেন, তাহলে আপনি শস্য বৃদ্ধির ঝুঁকি নিয়ে থাকেন, কিন্তু মূল ধাতু ইতিমধ্যেই মোটা-দানাযুক্ত।
ওয়েল্ড অখণ্ডতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ কারণগুলি:
ফিলার মেটাল নির্বাচন: আপনাকে অবশ্যই ঢালাইকে বেশি-অ্যালো করতে হবে। আদর্শ সুপারিশ হল Inconel 82 (ERNiCr-3) বা Inconel 625 (ERNiCrMo-3) ফিলার মেটাল। এগুলিতে বেস মেটালের চেয়ে বেশি নিকেল সামগ্রী রয়েছে। এটি নিশ্চিত করে যে ওয়েল্ড ডিপোজিট অপারেটিং তাপমাত্রায় পর্যাপ্ত শক্তি এবং অক্সিডেশন প্রতিরোধের আছে। আপনি যদি একটি মিলে যাওয়া 800H ফিলার ব্যবহার করেন তবে ওয়েল্ডটি সবচেয়ে দুর্বল লিঙ্ক হতে পারে।
হিট ইনপুট: গরম ক্র্যাকিং এড়াতে ইন্টারপাস তাপমাত্রা (সাধারণত 350 ডিগ্রি ফারেনহাইটের নিচে) নিয়ন্ত্রণ করুন। 800H এর মোটা দানা কাঠামো কখনও কখনও ফিউশনের অভাবের দিকে নিয়ে যেতে পারে যদি তাপ ইনপুট খুব কম হয় তবে খুব বেশি হলে লিকুয়েশন ক্র্যাকিং হতে পারে।
পরিষেবার শর্ত: ঢালাই উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। পরিষেবার তাপ নিজেই একটি "স্ট্রেস রিলিভার" হিসাবে কাজ করবে এবং ওয়েল্ড HAZ-এ কার্বাইডগুলিকে প্ররোচিত করবে, মাইক্রোস্ট্রাকচারকে ভারসাম্যের মধ্যে নিয়ে আসবে। নির্দিষ্ট চাপ জাহাজের জ্যামিতির জন্য কোডের প্রয়োজন না হলে (যেমন, খুব পুরু অংশ), PWHT সাধারণত বাদ দেওয়া হয়।
5. উচ্চ-তাপমাত্রা পরিষেবার জন্য সংগ্রহ এবং সন্ধানযোগ্যতা৷
প্রশ্ন: আমরা কার্বারাইজিং ফার্নেসের জন্য ASTM B407 থেকে Incoloy 800H বিজোড় পাইপ সংগ্রহ করছি। আমরা প্রকৃতপক্ষে "এইচ" গ্রেডের উপাদান পাচ্ছি এবং স্ট্যান্ডার্ড 800 নয় তা নিশ্চিত করার জন্য মিলের কাছ থেকে কোন নির্দিষ্ট ডকুমেন্টেশন এবং পরীক্ষার দাবি করতে হবে?
উত্তর: এটি সবচেয়ে সাধারণ সংগ্রহের সমস্যা। যেহেতু রসায়নের রেঞ্জ 800 এবং 800H ওভারল্যাপ করে, আপনি সার্টিফিকেটের "UNS" উপাধির উপর সম্পূর্ণ নির্ভর করতে পারবেন না। উচ্চ-তাপমাত্রার পরিষেবার জন্য ফিটনেস নিশ্চিত করতে আপনাকে সংগ্রহের সময় নির্দিষ্ট গ্রহণযোগ্যতার মানদণ্ড প্রয়োগ করতে হবে।
"এইচ" গ্রেড যাচাইকরণের চেকলিস্ট:
রসায়ন লক-এ:
নিশ্চিত করুন যে শংসাপত্রে স্পষ্টভাবে UNS N08810 লেখা আছে।
কার্বন পরিসীমা যাচাই করুন: 0.05% থেকে 0.10%। যদি কার্বন 0.03% হয়, তাহলে আপনার মান 800 আছে, এমনকি যদি সার্টিফিকেট N08810 বলে (কখনও কখনও মিলগুলি ভুল লেবেল করে)।
অ্যালুমিনিয়াম + টাইটানিয়াম সামগ্রী পরীক্ষা করুন। সর্বদা প্রত্যাখ্যানের মাপকাঠি না হলেও, সর্বোত্তম উচ্চ-তাপমাত্রার স্থিতিশীলতার জন্য, নাইট্রোজেন বেঁধে এবং শক্তিশালী করার জন্য মোট (Al + Ti) সাধারণত 0.85% এর উপরে হওয়া উচিত।
শস্যের আকারের প্রয়োজনীয়তা ("লিটমাস টেস্ট"):
ASTM E112 প্রতি গ্রেইন সাইজ পরীক্ষা করার জন্য আপনাকে অবশ্যই মিলের প্রয়োজন হবে।
স্পেসিফিকেশনের জন্য ASTM #5 বা মোটা দানার গড় আকার প্রয়োজন।
এটিই একমাত্র সত্য যাচাই যে উপাদানটি ক্রীপ-প্রতিরোধী কাঠামো অর্জনের জন্য প্রক্রিয়া করা হয়েছিল (উচ্চ তাপমাত্রায় অ্যানিলড)। যদি শস্যের আকার #6 বা সূক্ষ্ম হয়, কার্বন সঠিক হলেও উপাদানটি ক্রিপ শক্তির ক্ষেত্রে মূলত "স্ট্যান্ডার্ড 800" হয়।
তাপ চিকিত্সা যাচাইকরণ:
মিল টেস্ট রিপোর্ট (MTR) অবশ্যই দ্রবণ অ্যানিলিং তাপমাত্রা উল্লেখ করতে হবে। 800H এর জন্য, এটি প্রায় 2050 ডিগ্রী ফারেনহাইট (1120 ডিগ্রী) বা তার বেশি হওয়া উচিত। নিম্ন অ্যানিলিং তাপমাত্রা দানাগুলিকে মোটা করবে না।
প্রবণতা:
সংগ্রহের একটি নতুন প্রবণতা হল একটি "ক্রিপ রাপচার ভেরিফিকেশন" নির্দিষ্ট করা বা নির্দিষ্ট তাপের জন্য মিলের ঐতিহাসিক ক্রীপ টেস্ট ডেটার দাবি করা, বিশেষ করে সমালোচনামূলক পাইরোলাইসিস পরিষেবার জন্য নির্ধারিত টিউবগুলির জন্য। যদি মিলটি শস্যের আকারের গ্যারান্টি দিতে না পারে বা রেঞ্জের উপরের অর্ধেক (0.07-0.10%) কার্বন সরবরাহ করতে না পারে, তাহলে টিউবটি হামাগুড়ি বা কার্বারাইজেশন ক্র্যাকিংয়ের কারণে তাড়াতাড়ি ব্যর্থ হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে।
