ٹیمپر ایمبریٹلمنٹ: Cr-Mo اسٹیلز میں 375–575 °C کا جال

یہ مظہر

ٹیمپر ایمبریٹلمنٹ امپیکٹ ٹف نیس کا وہ نقصان ہے جو اس وقت پیدا ہوتا ہے جب بعض الائے اسٹیلز کو تقریباً 375–575 °C کی حد میں رکھا جائے، یا آہستہ آہستہ اس میں سے ٹھنڈا کیا جائے۔ اسٹیل کی ٹینسائل خصوصیات اور سختی میں بمشکل کوئی تبدیلی آتی ہے — کوئی پرزہ ہر معمول کا ٹیسٹ پاس کر سکتا ہے اور پھر بھی کمرے کے درجہ حرارت پر بھربھرا ہو سکتا ہے، کیونکہ اس کا ductile-to-brittle transition temperature تیزی سے اوپر منتقل ہو چکا ہوتا ہے۔ یہ کرومیم اور Cr-Mo اسٹیلز میں سب سے زیادہ معروف ہے، جن میں پریشر ویسلز، روٹرز اور بھاری بولٹس کے لیے استعمال ہونے والے 2.25Cr-1Mo اور Cr-Mo-V خاندان شامل ہیں۔

میکانزم: گرین باؤنڈریز پر نجاستیں

ایمبریٹلمنٹ خود اہم الائینگ عناصر کی وجہ سے نہیں ہوتی۔ معمولی نجاستیں — خاص طور پر فاسفورس، ٹن، اینٹیمنی اور آرسینک — اس وقت prior-austenite گرین باؤنڈریز پر الگ ہو جاتی ہیں جب اسٹیل نازک حد میں بیٹھی ہوتی ہے، جس سے باؤنڈریز کمزور ہو جاتی ہیں اور فریکچر گرینز کے درمیان سے گزرتا ہے۔ مینگنیز اور کرومیم اس علیحدگی کو فروغ دیتے ہیں؛ مولبڈینم معتدل مقدار میں اسے سست کرتا ہے، جو ایک وجہ ہے کہ Mo اتنے زیادہ پریشر ویسل گریڈز میں ظاہر ہوتا ہے۔

اس میکانزم سے دو خصوصیات نکلتی ہیں:

• یہ reversible ہے۔ حد سے اوپر دوبارہ گرم کرنے (اور معقول حد تک تیزی سے ٹھنڈا کرنے) سے علیحدگی دوبارہ حل ہو جاتی ہے اور ٹف نیس بحال ہو جاتی ہے — اسی لیے اسے "reversible temper embrittlement" کہا جاتا ہے، جو کم درجہ حرارت پر tempered martensite کی یک طرفہ ایمبریٹلمنٹ سے مختلف ہے۔
• یہ وقت پر منحصر ہے۔ حد میں سے مختصر گزر سے بہت کم نقصان ہوتا ہے؛ طویل ہولڈز، بھاری سیکشنز کی سست فرنس کولنگ، اور حد کے اندر برسوں کی سروس نقصان کو جمع کرتی رہتی ہے۔

تصریحات اس سے کیسے لڑتی ہیں

چونکہ وجہ کیمسٹری ہے، اس لیے دفاع خریداری کی ضروریات میں لکھا جاتا ہے:

• نجاست کی حدود — ریفائنرز P, Sn, Sb اور As کو کم سطح پر کنٹرول کرتے ہیں، اور اہم فورجنگز کے خریدار خریداری کے آرڈر میں مشترکہ ایمبریٹلمنٹ پیرامیٹرز (وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والے J-factor اور X-bar فارمولے ان عناصر کو ایک ساتھ وزن دیتے ہیں) کی تصریح کرتے ہیں۔
• ٹیمپرنگ کا طریقہ کار — جہاں ممکن ہو حد سے اوپر ٹیمپر کریں اور بھاری سیکشنز میں اس میں سے سست ٹھنڈک سے بچیں؛ step-cooling ٹیسٹ سائیکلز ان ویسلز کے لیے میٹریل کو اہل بنانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں جو حد میں رہیں گے۔
• امپیکٹ ٹیسٹنگ کے ذریعے قبولیت — Charpy transition-temperature کی ضروریات، بعض اوقات مصنوعی ایمبریٹلنگ سائیکل کے بعد، اصل ٹف نیس کی تصدیق کرتی ہیں بجائے اس کے کہ اسے فرض کر لیا جائے۔

عملی مطالعہ

اگر کوئی Cr-Mo جزو 400–550 °C پر طویل سروس گزار چکا ہے اور اس کا جائزہ لینا ضروری ہے، تو صرف سختی اس کی ٹف نیس کے بارے میں کچھ نہیں بتاتی۔ اس کے برعکس، کوئی نئی فورجنگ جو نجاست کی سخت حدود کو پورا کرتی ہے اور درست طریقے سے ٹیمپر کی گئی ہے، صرف اس لیے "خطرے میں" نہیں ہوتی کہ اس کا ٹیمپرنگ درجہ حرارت حد کے قریب منتخب کیا گیا تھا — اس مظہر کے لیے نجاستیں، درجہ حرارت اور وقت تینوں ایک ساتھ درکار ہوتے ہیں۔

اس کا پتہ کیسے چلایا جاتا ہے

چونکہ سختی اور ٹینسائل طاقت معمول پر رہتی ہیں، اس لیے ٹیمپر ایمبریٹلمنٹ کا پتہ Charpy impact testing سے چلتا ہے — خاص طور پر غیر ایمبریٹلڈ حالت کے مقابلے میں ductile-to-brittle transition temperature میں ہونے والی تبدیلی سے۔ ایک ہی درجہ حرارت پر ناپی گئی ٹف نیس گمراہ کن ہو سکتی ہے؛ transition curve ہی ثبوت ہوتا ہے۔ جہاں کسی جزو کی تاریخ مشکوک ہو، وہاں پرزے سے trepanned نمونے یا اصل فورجنگ کی prolongations کی جانچ کی جاتی ہے، بعض اوقات تشخیص کی تصدیق کے لیے de-embrittling reheat کے بعد: اگر reheat اور تیز ٹھنڈک کے بعد ٹف نیس واپس آ جائے، تو وجہ ٹیمپر ایمبریٹلمنٹ تھی — نہ کہ creep یا hydrogen attack جیسا مستقل نقصان۔