টেম্পার ভঙ্গুরতা: Cr-Mo স্টিলে 375–575 °C-এর ফাঁদ

ঘটনাটি

টেম্পার ভঙ্গুরতা হলো আঘাত দৃঢ়তার একটি ক্ষতি যা তখন বিকশিত হয় যখন কিছু সংকর স্টিলকে আনুমানিক 375–575 °C পরিসরে ধরে রাখা হয়, বা এর মধ্য দিয়ে ধীরে ঠান্ডা করা হয়। স্টিলের টান ধর্ম ও কঠিনতা সামান্যই পরিবর্তিত হয় — একটি অংশ প্রতিটি রুটিন পরীক্ষায় পাস করতে পারে এবং তবুও কক্ষ তাপমাত্রায় ভঙ্গুর থাকতে পারে, নমনীয়-থেকে-ভঙ্গুর রূপান্তর তাপমাত্রা তীব্রভাবে উপরে সরে যাওয়াসহ। এটি ক্রোমিয়াম ও Cr-Mo স্টিলে সবচেয়ে বেশি পরিচিত, যার মধ্যে চাপ পাত্র, রোটর এবং ভারী বোল্টের জন্য ব্যবহৃত 2.25Cr-1Mo এবং Cr-Mo-V পরিবার রয়েছে।

প্রক্রিয়া: শস্য সীমানায় অপবিত্রতা

ভঙ্গুরতা প্রধান সংকর উপাদানগুলো নিজেরাই ঘটায় না। ট্রেস অপবিত্রতা — প্রধানত ফসফরাস, টিন, অ্যান্টিমনি এবং আর্সেনিক — স্টিল সংকট পরিসরে থাকাকালীন পূর্ব-অস্টেনাইট শস্য সীমানায় পৃথক হয়, সীমানাগুলোকে দুর্বল করে যাতে ফাটল শস্যগুলোর মধ্যে দিয়ে চলে। ম্যাঙ্গানিজ ও ক্রোমিয়াম পৃথকীকরণকে উৎসাহিত করে; মলিবডেনাম মাঝারি পরিমাণে এটিকে বাধা দেয়, যা একটি কারণ Mo এতগুলো চাপ-পাত্র গ্রেডে দেখা যায়।

প্রক্রিয়া থেকে দুটি বৈশিষ্ট্য অনুসরণ করে:

• এটি বিপরীতমুখী। পরিসরের উপরে পুনরায় উত্তপ্ত করা (এবং যুক্তিসঙ্গতভাবে দ্রুত ঠান্ডা করা) পৃথকীকরণকে পুনরায় দ্রবীভূত করে এবং দৃঢ়তা পুনরুদ্ধার করে — তাই "বিপরীতমুখী টেম্পার ভঙ্গুরতা", নিম্ন তাপমাত্রায় টেম্পারড মার্টেনসাইটের একমুখী ভঙ্গুরতা থেকে পৃথক।
• এটি সময়-নির্ভর। পরিসরের মধ্য দিয়ে সংক্ষিপ্ত অতিক্রম সামান্য ক্ষতি করে; দীর্ঘ ধারণ, ভারী প্রস্থচ্ছেদের ধীর চুল্লি শীতলীকরণ, এবং পরিসরের ভিতরে বছরের পর বছর সেবা ক্ষতি জমা করে।

স্পেসিফিকেশন কীভাবে এর বিরুদ্ধে লড়ে

যেহেতু কারণটি রসায়ন, প্রতিরক্ষা ক্রয়ের প্রয়োজনীয়তায় লেখা থাকে:

• অপবিত্রতার সীমা — পরিশোধকরা P, Sn, Sb এবং As-কে নিম্ন স্তরে নিয়ন্ত্রণ করে, এবং গুরুত্বপূর্ণ ফোরজিংয়ের ক্রেতারা ক্রয় আদেশে সম্মিলিত ভঙ্গুরতা পরামিতি (ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত J-ফ্যাক্টর ও X-বার সূত্রগুলো এই উপাদানগুলোকে একসাথে ওজন করে) নির্দিষ্ট করে।
• টেম্পারিং অনুশীলন — যেখানে সম্ভব পরিসরের উপরে টেম্পার করুন এবং ভারী প্রস্থচ্ছেদে এর মধ্য দিয়ে ধীর শীতলীকরণ এড়িয়ে চলুন; পরিসরে থাকবে এমন পাত্রের জন্য উপাদানকে যোগ্য করতে ধাপ-শীতলীকরণ পরীক্ষা চক্র ব্যবহার করা হয়।
• আঘাত পরীক্ষা দ্বারা গ্রহণ — Charpy রূপান্তর-তাপমাত্রার প্রয়োজনীয়তা, কখনও কখনও একটি অনুকরণ করা ভঙ্গুরকরণ চক্রের পরে, অনুমান করার পরিবর্তে প্রকৃত দৃঢ়তা যাচাই করে।

ব্যবহারিক পাঠ

যদি একটি Cr-Mo উপাদান 400–550 °C-এ দীর্ঘ সেবা কাটিয়ে থাকে এবং মূল্যায়ন করতে হয়, শুধুমাত্র কঠিনতা তার দৃঢ়তা সম্পর্কে কিছুই বলে না। বিপরীতভাবে, একটি নতুন ফোরজিং যা কঠোর অপবিত্রতার সীমা পূরণ করে এবং সঠিকভাবে টেম্পার করা হয় তা শুধুমাত্র এই কারণে "ঝুঁকিতে" নয় যে এর টেম্পারিং তাপমাত্রা পরিসরের কাছাকাছি বেছে নেওয়া হয়েছিল — ঘটনাটির জন্য অপবিত্রতা, তাপমাত্রা এবং সময় একসাথে প্রয়োজন।

এটি কীভাবে সনাক্ত করা হয়

যেহেতু কঠিনতা ও টান শক্তি স্বাভাবিক থাকে, টেম্পার ভঙ্গুরতা Charpy আঘাত পরীক্ষা দ্বারা পাওয়া যায় — বিশেষত অভঙ্গুর অবস্থার তুলনায় নমনীয়-থেকে-ভঙ্গুর রূপান্তর তাপমাত্রার পরিবর্তন দ্বারা। একটি একক তাপমাত্রায় পরিমাপ করা দৃঢ়তা বিভ্রান্ত করতে পারে; রূপান্তর বক্ররেখাই প্রমাণ। যেখানে একটি উপাদানের ইতিহাস সন্দেহজনক, অংশ থেকে খোঁড়া নমুনা বা আসল ফোরজিংয়ের দীর্ঘায়ন পরীক্ষা করা হয়, কখনও কখনও রোগ নির্ণয় নিশ্চিত করতে একটি ভঙ্গুরতা-দূরীকরণ পুনঃউত্তাপের পরে: যদি পুনঃউত্তাপ ও দ্রুত শীতলীকরণের পরে দৃঢ়তা ফিরে আসে, তবে ক্রিপ বা হাইড্রোজেন আক্রমণের মতো স্থায়ী ক্ষতির পরিবর্তে টেম্পার ভঙ্গুরতাই কারণ ছিল।