ডুপ্লেক্স স্টিলের মধ্যে ফেরাইট সামগ্রী: কেন 50/50 বিষয়

ভূমিকা

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টীলআজ উপলব্ধ সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য প্রকৌশল উপকরণ এক. এটি স্ট্যান্ডার্ড অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলের চেয়ে শক্তিশালী, স্ট্রেস ক্রোশন ক্র্যাকিং (SCC) নামক ক্ষয়ের একটি নির্দিষ্ট এবং বিধ্বংসী রূপের জন্য আরও বেশি প্রতিরোধী, এবং বিশ্বের সবচেয়ে চাহিদাপূর্ণ পরিবেশের জন্য - ক্রমবর্ধমানভাবে - পছন্দের উপাদান: গভীর-সমুদ্রের পাইপলাইন, রাসায়নিক চুল্লি, ডেসলিনেশন প্ল্যাটফর্ম এবং প্ল্যাটফর্ম বন্ধ।

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের ব্যতিক্রমী কার্যকারিতার পিছনে রহস্য হল এর অনন্য দুই-ফেজ মাইক্রোস্ট্রাকচার: মোটামুটি সমান অংশ ফেরাইট এবং অস্টেনাইট। এই দ্বৈত-ফেজ আর্কিটেকচার - প্রায়ই 50/50 ব্যালেন্স - হিসাবে বর্ণনা করা একটি কাকতালীয় বা সুবিধাজনক নয়। এটি সুনির্দিষ্ট ধাতুবিদ্যার নকশার ফলাফল, এবং এটিকে নির্দিষ্ট সীমার মধ্যে বজায় রাখা গুরুত্বপূর্ণ যে ডুপ্লেক্স ইস্পাত এটির প্রতিশ্রুত বৈশিষ্ট্যগুলি সরবরাহ করে তা নিশ্চিত করার জন্য।

যখন ভারসাম্য পরিবর্তিত হয় - অত্যধিক ফেরাইটের দিকে বা অত্যধিক অস্টেনাইট - এর ফলাফলগুলি হ্রাস যান্ত্রিক শক্তি এবং ওয়েল্ড ক্র্যাকিং থেকে পরিষেবাতে বিপর্যয়মূলক স্ট্রেস জারা ব্যর্থতা পর্যন্ত বিস্তৃত হয়। ঝুঁকি বেশি: একটি সাবসি পাইপলাইনে একটি একক অনুপযুক্তভাবে ভারসাম্যপূর্ণ ওয়েল্ড মেরামত করতে এবং পরিবেশগত এবং নিরাপত্তার একটি বড় ঝুঁকির প্রতিনিধিত্ব করতে মিলিয়ন ডলার খরচ করতে পারে।

এই নির্দেশিকা ব্যাখ্যা করে যে ফেরাইট বিষয়বস্তু কী, কেন 50/50 অনুপাত গুরুত্বপূর্ণ, কীভাবে এটি নিয়ন্ত্রিত এবং পরিমাপ করা হয়, এবং এটি ভুল হলে কী ঘটে - প্রকৌশলী এবং উচ্চ বিদ্যালয়ের শিক্ষার্থীদের জন্য একইভাবে বোঝার জন্য যথেষ্ট পরিষ্কারভাবে উপস্থাপন করা হয়েছে৷

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টীল কি?

'ডুপ্লেক্স' শব্দের অর্থ 'দ্বৈত' - দুটি স্বতন্ত্র স্ফটিক পর্যায়কে বোঝায় যা উপাদানের মাইক্রোস্ট্রাকচারে সহাবস্থান করে। সমস্ত স্টেইনলেস স্টীল হল লোহা ভিত্তিক সংকর ধাতু যার মধ্যে কমপক্ষে 10.5% ক্রোমিয়াম আছে, কিন্তু যেভাবে তাদের পরমাণুগুলি মাইক্রোস্কোপিক স্তরে সাজানো হয় তা তাদের বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে৷

মানঅস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টীল(যেমন গ্রেড 304 বা 316), সমস্ত মাইক্রোস্ট্রাকচার অস্টিনাইট - একটি মুখ-কেন্দ্রিক ঘনক (FCC) স্ফটিক কাঠামো। স্ট্যান্ডার্ড ফেরিটিক স্টেইনলেস স্টিলগুলিতে, এটি সমস্ত ফেরাইট - একটি বডি-কেন্দ্রিক ঘন (BCC) কাঠামো। ডুপ্লেক্স স্টিল একই সাথে উভয় ধারণ করে।

দুটি পর্যায় এলোমেলোভাবে মিশ্রিত হয় না। একটি অণুবীক্ষণ যন্ত্রের নীচে, একটি সঠিকভাবে প্রক্রিয়া করা ডুপ্লেক্স ইস্পাত অস্টেনাইট (সাদা) এর দীর্ঘায়িত দ্বীপ দেখায় যা কম্পোজিশন এবং প্রক্রিয়াকরণের উপর নির্ভর করে ফেরাইট (ধূসর) - বা তদ্বিপরীত একটি ক্রমাগত ম্যাট্রিক্সে এম্বেড করা থাকে। এই ইন্টারলকিং স্ট্রাকচারই উপাদানটিকে তার বৈশিষ্ট্যের ব্যতিক্রমী সমন্বয় দেয়।

কিভাবে দ্বৈত-ফেজ গঠন তৈরি করা হয়?

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের ফেজ ব্যালেন্স দুটি প্রাথমিক কারণ দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়:

রাসায়নিক গঠন: ফেরাইট-গঠনকারী উপাদানের ভারসাম্য (ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম, সিলিকন, টাংস্টেন) বনাম অস্টেনাইট-গঠনকারী উপাদান (নিকেল, নাইট্রোজেন, ম্যাঙ্গানিজ, কার্বন)

তাপ চিকিত্সা: সমাধান অ্যানিলিং তাপমাত্রা (সাধারণত 1020-1100 ডিগ্রি) ভারসাম্য ফেজ অনুপাত নিয়ন্ত্রণ করে; দ্রুত quenching তারপর এই গঠন হিমায়িত

প্রকৌশলীরা ভবিষ্যদ্বাণীমূলক সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করে যেমন Schaeffler-DeLong ডায়াগ্রাম এবং থার্মোডাইনামিক সফ্টওয়্যার (যেমন, Thermo-Calc) সংকর কম্পোজিশনগুলি ডিজাইন করতে যা একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা পরিসীমা জুড়ে লক্ষ্য পর্যায়ের ভারসাম্য অর্জন করে। কয়েল, প্লেট, পাইপ, ফিটিং বা ওয়েল্ডের সম্পূর্ণ পরিসীমা - উৎপাদন অবস্থা জুড়ে 40-60% ফেরাইট অর্জন এবং বজায় রাখা নিশ্চিত করাই লক্ষ্য।

Ferrite এবং Austenite: বৈপরীত্য বৈশিষ্ট্য

50/50 কেন গুরুত্বপূর্ণ তা বোঝার জন্য, আপনাকে বুঝতে হবে প্রতিটি ধাপ কী অবদান রাখে - এবং প্রতিটি পর্যায়ে কী অভাব রয়েছে। নীচের সারণীটি পৃথকভাবে ফেরাইট এবং অস্টেনাইটের মূল বৈশিষ্ট্যগুলির তুলনা করে এবং ডুপ্লেক্স ভারসাম্য কীভাবে তাদের শক্তিগুলিকে একত্রিত করে তা দেখায়:

সারণী 1: ফেরাইট বনাম অস্টেনাইট - স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য এবং ডুপ্লেক্স সমন্বয়

এই টেবিলের সমালোচনামূলক অন্তর্দৃষ্টি হল যে ফেরাইট এবং অস্টেনাইট একে অপরের দুর্বলতার জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়। ফেরাইট উচ্চ শক্তি এবং স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং প্রতিরোধের প্রদান করে কিন্তু কম তাপমাত্রায় ভঙ্গুর। Austenite চমৎকার দৃঢ়তা এবং নমনীয়তা প্রদান করে কিন্তু ক্লোরাইড পরিবেশে SCC এর জন্য সংবেদনশীল। 50/50 ডুপ্লেক্স কাঠামো উচ্চ শক্তি এবং SCC প্রতিরোধ উভয়ই ক্যাপচার করে এবং পর্যাপ্ত দৃঢ়তা বজায় রাখে - একটি সংমিশ্রণ কোনটিই একা অর্জন করে না।

50/50 কেন?

স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং প্রতিরোধের

স্ট্রেস ক্ষয় ক্র্যাকিং (SCC) স্টেইনলেস স্টিলের উপাদানগুলির একটি নীরব ঘাতক। এটি ঘটে যখন একটি সংবেদনশীল উপাদান একই সাথে একটি প্রসার্য চাপ (চাপ, অবশিষ্ট তৈরির চাপ, বা তাপ সাইক্লিং থেকে) এবং একটি ক্ষয়কারী পরিবেশ - বিশেষ করে ক্লোরাইড আয়ন ধারণকারী সমাধানগুলির সংস্পর্শে আসে।

Austenite ক্লোরাইড পরিবেশে SCC এর জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল। Ferrite কার্যত অনাক্রম্য. একটি 50/50 মাইক্রোস্ট্রাকচারের অর্থ হল যে ক্রমাগত, আন্তঃসংযুক্ত অস্টিনাইট ফেজ প্রতিটি বিন্দুতে ফেরাইট দ্বারা বিঘ্নিত হয়, যা শারীরিক প্রতিবন্ধকতা তৈরি করে যা স্ট্রেস জারা ফাটলগুলিকে উপাদানের মাধ্যমে প্রচার করা বন্ধ করে। গবেষণায় দেখা গেছে যে ডুপ্লেক্স স্টিলগুলি ক্লোরাইডের ঘনত্ব সহ্য করতে পারে যা 316L এর মতো অস্টেনিটিক গ্রেডে দ্রুত SCC ব্যর্থতার কারণ হবে।

পিটিং রেজিস্ট্যান্স - PREN নম্বর

পিটিং হল ইস্পাত পৃষ্ঠে ছোট, গভীর গর্তের গঠন, যা সাধারণত অন্তর্ভুক্তি বা পৃষ্ঠের ত্রুটিতে ক্লোরাইড আক্রমণের মাধ্যমে শুরু হয়। পিটিং প্রতিরোধের সমতুল্য সংখ্যা (PREN) হল পিটিং প্রতিরোধের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য শিল্পের আদর্শ সূত্র:

PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N

স্ট্যান্ডার্ড ডুপ্লেক্স 2205 এর জন্য, PREN সাধারণত 35-40 হয়। সুপার ডুপ্লেক্স 2507-এর জন্য, এটি 42 ছাড়িয়ে গেছে। এই মানগুলি যথেষ্ট পরিমাণে অস্টেনিটিক 316L (PREN ~24) এর চেয়ে বেশি, ব্যাখ্যা করে কেন ডুপ্লেক্স গ্রেডগুলি সামুদ্রিক এবং রাসায়নিক পরিবেশের জন্য নির্দিষ্ট করা হয় যেখানে 316L ব্যর্থ হয়।

PREN অবদান উভয় পর্যায়ের গঠনের উপর নির্ভর করে। ক্রোমিয়াম এবং মলিবডেনাম অগ্রাধিকারমূলকভাবে ফেরাইট পর্বে বিভাজন করে; অস্টিনাইট থেকে নাইট্রোজেন পার্টিশন। 50/50 ব্যালেন্স বজায় রাখা নিশ্চিত করে যে PREN-উন্নয়নকারী উভয় উপাদানই মাইক্রোস্ট্রাকচার জুড়ে সর্বোত্তমভাবে বিতরণ করা হয়।

যান্ত্রিক শক্তি

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলগুলি 450-550 MPa - ন্যূনতম ফলন শক্তি সরবরাহ করে যা স্ট্যান্ডার্ড অস্টেনিটিক গ্রেডের তুলনায় প্রায় দ্বিগুণ। এটি ডিজাইনারদের দেয়ালের বেধ কমাতে, স্টোরেজ ট্যাঙ্ক, চাপের জাহাজ এবং পাইপলাইনের মতো বড় কাঠামোতে ওজন এবং উপাদান খরচ বাঁচাতে সক্ষম করে।

উচ্চ শক্তি আংশিকভাবে সূক্ষ্ম-দানাযুক্ত, ইন্টারলকড ডুপ্লেক্স মাইক্রোস্ট্রাকচারের কারণে এবং আংশিকভাবে নাইট্রোজেনের কঠিন দ্রবণ শক্তিশালীকরণের অবদানের কারণে, যা অস্টিনাইট পর্বে কেন্দ্রীভূত হয়। 50/50 - থেকে একটি উল্লেখযোগ্য বিচ্যুতি বিশেষ করে উচ্চ ফেরাইটের দিকে - নাইট্রোজেনের অবদানকে হ্রাস করে এবং শক্তি এবং শক্ততা উভয়েরই আপস করে।

সাধারণ ডুপ্লেক্স গ্রেড এবং তাদের রচনা

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলগুলিকে অ্যালয় সামগ্রী এবং পিআরইএন-এর উপর ভিত্তি করে চারটি পরিবারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে: লীন ডুপ্লেক্স, স্ট্যান্ডার্ড ডুপ্লেক্স, সুপার ডুপ্লেক্স এবং হাইপার ডুপ্লেক্স। সকলেই একই 40-60% ফেরাইট পরিসরকে লক্ষ্য করে, কিন্তু তাদের রাসায়নিক রচনাগুলি - এবং সেইজন্য তাদের কর্মক্ষমতা সিলিং - উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক:

সারণি 2: সাধারণ ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল গ্রেড - রচনা এবং ফেরাইট রেঞ্জ

গ্রেড 2205 (UNS S32205) হল বিশ্বব্যাপী সবচেয়ে ব্যাপকভাবে উত্পাদিত এবং নির্দিষ্ট করা ডুপ্লেক্স গ্রেড, যা সমস্ত ডুপ্লেক্স টনেজের প্রায় 80%। এর সুষম কম্পোজিশন - 22% Cr, 5% Ni, 3% Mo, 0.17% N - বিশেষভাবে ডিজাইন করা হয়েছে 40-60% ফেরাইট পাওয়ার জন্য স্ট্যান্ডার্ড সল্যুশন অ্যানিলিং অবস্থার অধীনে (1020-1080 ডিগ্রি), এটিকে অত্যন্ত প্রক্রিয়া সহনশীল করে-।

সুপার ডুপ্লেক্স গ্রেড (2507, 255) উচ্চতর ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম এবং নাইট্রোজেন ধারণ করে, যা 40-এর উপরে PREN মান দেয় এবং অত্যন্ত আক্রমনাত্মক ক্লোরাইড পরিবেশে যেমন সামুদ্রিক জলের ইনজেকশন সিস্টেম এবং হট ব্রাইন পরিষেবাতে উচ্চতর কর্মক্ষমতা দেয়। তাদের উচ্চতর খাদ সামগ্রী ফেজ ব্যালেন্সকে প্রক্রিয়াকরণের পরামিতিগুলির জন্য সামান্য বেশি সংবেদনশীল করে তোলে।

ভারসাম্য ভুল হলে কি হয়?

40-60% ফেরাইট স্পেসিফিকেশন নির্বিচারে নয়। এটি সেই পরিসরের প্রতিনিধিত্ব করে যার মধ্যে ডুপ্লেক্স স্টিল নির্ভরযোগ্যভাবে তার অভিপ্রেত সম্পত্তি প্রোফাইল সরবরাহ করে। এই পরিসরের বাইরে, পরিমাপযোগ্য অবনতি ঘটে - এবং জটিল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, পরিণতিগুলি গুরুতর হতে পারে:

সারণি 3: ডুপ্লেক্স ইস্পাত বৈশিষ্ট্যের উপর ফেরাইট ফেজ ভারসাম্যহীনতার প্রভাব

475 ডিগ্রি এমব্রিটলমেন্ট সমস্যা

উচ্চ ফেরাইট সামগ্রীর সাথে যুক্ত সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য ঝুঁকিগুলির মধ্যে একটি হল 475 ডিগ্রী ভ্রূণতা ('885 ডিগ্রী এফ এমব্রিটলমেন্ট' হিসাবেও লেখা)। যখন ফেরিটিক বা ডুপ্লেক্স ইস্পাত বর্ধিত সময়ের জন্য প্রায় 400 ডিগ্রি এবং 520 ডিগ্রির মধ্যে তাপমাত্রার সংস্পর্শে আসে, তখন ফেরাইট ফেজটি স্পিনোডাল পচনের মধ্য দিয়ে যায়: এটি ন্যানোস্কেলে ক্রোমিয়াম-সমৃদ্ধ এবং লোহা-সমৃদ্ধ অঞ্চলে বিভক্ত হয়। এটি নাটকীয়ভাবে কঠোরতা বাড়ায় এবং কঠোরতা হ্রাস করে।

অনুশীলনে, এর অর্থ হল ডুপ্লেক্স স্টিলের উপাদানগুলি অবশ্যই 250 ডিগ্রি এবং 550 ডিগ্রির মধ্যে তাপমাত্রায় অবিচ্ছিন্নভাবে ব্যবহার করা উচিত নয়, এবং ঢালাই পদ্ধতিগুলিকে অবশ্যই আন্তঃপাস তাপমাত্রা সীমিত করতে হবে যাতে স্থানীয়করণ রোধ করা যায়।

সিগমা ফেজ গঠন

সিগমা ফেজ (সিগমা, σ) হল ক্রোমিয়াম এবং মলিবডেনাম সমৃদ্ধ একটি আন্তঃধাতু যৌগ যা ফেরাইট পর্বে তৈরি হয় যখন ডুপ্লেক্স স্টিলের তাপমাত্রা 600-1000 ডিগ্রির মধ্যে রাখা হয়। সিগমা ফেজ অত্যন্ত ভঙ্গুর এবং ক্ষয়-প্রতিরোধী উপাদানগুলির আশেপাশের ম্যাট্রিক্সকে মারাত্মকভাবে হ্রাস করে-, যা মারাত্মকভাবে হ্রাস করা পিটিং এবং SCC প্রতিরোধের জোন তৈরি করে।

উচ্চ ফেরাইট সামগ্রী সিগমা গঠনের জন্য সংবেদনশীল উপাদানের পরিমাণ বাড়ায়। সঠিকভাবে ভারসাম্যপূর্ণ ডুপ্লেক্স স্টিল - সঙ্গে ফেরাইট 60% বা তার কম রাখা - ধীর শীতল বা স্ট্রেস-ত্রাণ অপারেশনের সময় সিগমা ফেজ ঝুঁকি কমিয়ে দেয়।

কিভাবে ফেরাইট সামগ্রী উৎপাদনে নিয়ন্ত্রিত হয়

রসায়ন নিয়ন্ত্রণ

ফেরাইট সামগ্রী নিয়ন্ত্রণের জন্য সবচেয়ে শক্তিশালী লিভার হল খাদ রসায়ন। ইস্পাত প্রস্তুতকারীরা ক্রোমিয়াম সমতুল্য (Creq) এবং নিকেল সমতুল্য (Nieq) - ফেরাইটের গাণিতিক সারাংশ-ফর্মিং এবং অস্টেনাইট-গঠন উপাদান যথাক্রমে - প্রত্যাশিত পর্যায়ের ভারসাম্য অনুমান করার ধারণা ব্যবহার করে:

ক্রেক=%Cr + %Mo + 1.5 × %Si + 0.5 × %Nb

Nieq=%Ni + 30 × %C + 30 × %N + 0.5 × %Mn

একটি রসায়ন উইন্ডোর মধ্যে তাপ বিশ্লেষণকে লক্ষ্য করার জন্য অভিজ্ঞতামূলক ফেজ ডায়াগ্রামের পাশাপাশি Creq/Nieq অনুপাত ব্যবহার করা হয় যা নির্ভরযোগ্যভাবে 40-60% ফেরাইট দেয়। নাইট্রোজেন বিশেষভাবে মূল্যবান: একটি ইন্টারস্টিশিয়াল অস্টেনাইট স্টেবিলাইজার হিসাবে, এমনকি ছোট সংযোজন (0.14-0.32%) উল্লেখযোগ্যভাবে অস্টিনাইটের দিকে ফেজ ভারসাম্যকে স্থানান্তরিত করে এবং একই সাথে PREN উন্নত করে।

সমাধান annealing তাপমাত্রা

গরম কাজ (রোলিং, ফোরজিং, এক্সট্রুশন) করার পরে, ডুপ্লেক্স ইস্পাতকে অবশ্যই দ্রবণ অ্যানিল করতে হবে: 1020-1100 ডিগ্রী রেঞ্জের তাপমাত্রায় যেকোন সেকেন্ডারি পর্যায়গুলি দ্রবীভূত করতে, তারপরে পছন্দসই মাইক্রোস্ট্রাকচারকে হিমায়িত করার জন্য জল নিভিয়ে দেওয়া হয়। উচ্চ অ্যানিলিং তাপমাত্রা আরও ফেরাইট উত্পাদন করে; নিম্ন তাপমাত্রা আরো austenite উত্পাদন. সর্বোত্তম তাপমাত্রার উইন্ডোটি পণ্যের মানগুলিতে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে (যেমন, ASTM A789, ASTM A790) এবং অবশ্যই শক্তভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।

উদাহরণস্বরূপ, টার্গেট অ্যানিলিং তাপমাত্রা থেকে 10 ডিগ্রী বিচ্যুতি ফেরাইট সামগ্রীকে 2-4 শতাংশ পয়েন্ট - দ্বারা স্থানান্তরিত করতে পারে যা কিছু সাবসি পাইপলাইন স্ট্যান্ডার্ডে প্রয়োজনীয় 40-55% ফেরাইটের মতো শক্ত স্পেসিফিকেশনের বিরুদ্ধে পরীক্ষা ব্যর্থতার কারণ হতে পারে।

ঢালাই এবং তাপ ইনপুট

ফেরাইট ভারসাম্যহীনতার জন্য ঢালাই হল সর্বোচ্চ-ঝুঁকির কাজ। ঢালাই ধাতু এবং তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলে (HAZ), ইস্পাত একটি দ্রুত তাপচক্র অনুভব করে যা দৃঢ়ভাবে ফেজের ভারসাম্যকে প্রভাবিত করে। অত্যধিক তাপ ইনপুট এবং ধীর শীতলতা 30% এর নিচে ফেরাইট কমাতে পারে খুব বেশি অস্টিনাইটকে সংস্কার করার অনুমতি দিয়ে; অপর্যাপ্ত তাপ ইনপুট 70% এর উপরে ফেরাইট ছেড়ে যেতে পারে, একটি ভঙ্গুর মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করে।

লক্ষ্য ফেরাইট বজায় রাখার জন্য মূল ঢালাই নিয়ন্ত্রণগুলির মধ্যে রয়েছে:

নিকেলে সামান্য সমৃদ্ধ ফিলার ধাতু ব্যবহার করে-জড়িত ফেরাইটের আধিক্যের জন্য ক্ষতিপূরণ

বেশিরভাগ ডুপ্লেক্স গ্রেডের জন্য তাপ ইনপুট নিয়ন্ত্রণ করা - সাধারণত 0.5-2.5 kJ/mm

আন্তঃ-পাস তাপমাত্রা - সাধারণত 150 ডিগ্রি সর্বোচ্চ সীমাবদ্ধ করা

1020 ডিগ্রির নিচে তাপমাত্রায় ঢালাই তাপ চিকিত্সা পোস্ট- এড়িয়ে চলা

প্রযোজ্য মান প্রতি উত্পাদন welds পরিমাপ দ্বারা ferrite বিষয়বস্তু যাচাই

কিভাবে ফেরাইট সামগ্রী পরিমাপ করা হয়

দ্রুত নন-ধ্বংসাত্মক ফিল্ড টুল থেকে উচ্চ-নির্ভুল পরীক্ষাগার কৌশল পর্যন্ত ফেরাইট বিষয়বস্তু যাচাই করার জন্য বেশ কিছু পরিমাপ পদ্ধতি উপলব্ধ। সঠিক পদ্ধতি নির্বাচন করা নির্ভর করে প্রয়োজনীয় নির্ভুলতা, অবস্থান (ক্ষেত্র বনাম পরীক্ষাগার), এবং প্রযোজ্য মান:

সারণী 4: ফেরাইট পরিমাপ পদ্ধতি - প্রযুক্তির তুলনা

Ferritescope (ISO 8249 অনুযায়ী চৌম্বকীয় আবেশন পদ্ধতি) উৎপাদনের গুণমান নিয়ন্ত্রণের জন্য শিল্পের ওয়ার্কহরস। এটি দ্রুত, পোর্টেবল, এবং অ-ধ্বংসাত্মক, এটিকে -সাইটে ঢালাই এবং বেস উপাদান পরিদর্শনের জন্য আদর্শ করে তোলে৷ 'ফেরাইট নম্বর' (FN) - একটি মাত্রাবিহীন পরিমাপ ইউনিটে ফলাফলগুলি রিপোর্ট করা হয়েছে যা ফেরাইট শতাংশের সাথে সম্পর্কিত, যদিও সম্পর্কটি ঠিক 1:1 নয় এবং খাদ সংমিশ্রণের সাথে সামান্য পরিবর্তিত হয়।

রেফারি পরীক্ষা এবং বিরোধ সমাধানের জন্য - যেমন কোনো গ্রাহক যখন তাদের নিজস্ব ফেরাইট পরিমাপের উপর ভিত্তি করে উপাদান প্রত্যাখ্যান করে - একটি পালিশ এবং এচড ক্রসের উপর মেটালোগ্রাফিক পয়েন্ট গণনা-বিভাগ হল সবচেয়ে প্রামাণিক পদ্ধতি, যদিও এটির জন্য পরীক্ষাগার অ্যাক্সেসের প্রয়োজন হয় এবং একটি ছোট নমুনা ধ্বংস করে৷

ডুপ্লেক্স স্টিলের মধ্যে ফেরাইটের জন্য শিল্পের মানদণ্ড

ফেরাইট বিষয়বস্তু প্রয়োজনীয়তা আন্তর্জাতিক মানের একটি অনুক্রমের মধ্যে কোডিফাইড করা হয়. প্রযোজ্য মান পণ্য ফর্ম (পাইপ, প্লেট, ফিটিং, ওয়েল্ড) এবং শেষ-ব্যবহার শিল্পের উপর নির্ভর করে:

ASTM A789 / A789M - বিজোড় এবং ঢালাই ফেরিটিক/অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিল টিউবিংয়ের জন্য স্ট্যান্ডার্ড স্পেসিফিকেশন। ফেরাইট পরিমাপ প্রয়োজন এবং পরীক্ষা পদ্ধতি নির্দিষ্ট করে।

ASTM A790 / A790M - বিজোড় এবং ঢালাই ফেরিটিক/অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিল পাইপের জন্য স্ট্যান্ডার্ড স্পেসিফিকেশন। ডুপ্লেক্স পাইপ সরবরাহের জন্য মূল মান।

ASTM A240 / A240M - ক্রোমিয়াম এবং ক্রোমিয়ামের জন্য স্ট্যান্ডার্ড স্পেসিফিকেশন-নিকেল স্টেইনলেস স্টিল প্লেট, শীট এবং স্ট্রিপ। ডুপ্লেক্স ফ্ল্যাট পণ্য কভার.

NORSOK M-630 - নরওয়েজিয়ান অফশোর স্ট্যান্ডার্ড সাবসিয়া অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপাদান প্রয়োজনীয়তা নির্দিষ্ট করে; শিল্পের কিছু কঠোর ফেরাইট গ্রহণযোগ্যতা মানদণ্ড রয়েছে (ওয়েল্ড মেটালের জন্য সাধারণত 35-65% FN)।

ISO 10423 - তেল এবং গ্যাসের কূপ এবং গাছের সরঞ্জাম; গুরুত্বপূর্ণ চাপের জন্য প্রয়োজনীয় ফেরাইট যাচাইকরণ{1}}উপাদান ধারণকারী।

NACE MR0175 / ISO 15156 - H2S-যুক্ত পরিবেশে ব্যবহারের জন্য উপকরণ। সর্বোচ্চ কঠোরতা সীমাবদ্ধ করে এবং হাইড্রোজেন প্ররোচিত ক্র্যাকিং রোধ করতে টক পরিষেবার জন্য ফেরাইট সামগ্রীর উপর সীমাবদ্ধতা রাখে।

AWS A4.2 - ডেল্টা ফেরাইট পরিমাপের জন্য চৌম্বক যন্ত্রের ক্রমাঙ্কন করার জন্য আদর্শ পদ্ধতি। FN (ফেরাইট নম্বর) স্কেল সংজ্ঞায়িত করে।

EN 10088-3 - আধা-সমাপ্ত, বার, রড, তার, বিভাগ এবং উজ্জ্বল ইস্পাত পণ্যের জন্য ইউরোপীয় মান; ফেরাইট যাচাইকরণের প্রয়োজনীয়তা সহ ডুপ্লেক্স গ্রেড অন্তর্ভুক্ত।

সাবসি এবং সোর সার্ভিস স্পেসিফিকেশনে, ফেরাইট প্রায়শই আয়তনের শতাংশ (%) এর পরিবর্তে ফেরাইট সংখ্যা (FN) এ রিপোর্ট করা হয়, কারণ FN সরাসরি চুম্বকীয় পরিমাপ থেকে নির্ধারিত হয় খাদ রসায়নের বৈচিত্র দ্বারা প্রবর্তিত রূপান্তর অনিশ্চয়তা ছাড়াই। স্পেসিফায়ারদের অবশ্যই স্পষ্ট হতে হবে যে তাদের কোন ইউনিট প্রয়োজন।

শিল্প অ্যাপ্লিকেশন এবং Ferrite বিশেষ উল্লেখ

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল এখন বিস্তৃত শিল্পে পছন্দের উপাদান যেখানে অস্টেনিটিক গ্রেডগুলি অপর্যাপ্ত প্রমাণিত হয়েছে। নীচের সারণীটি প্রধান অ্যাপ্লিকেশন সেক্টর, পছন্দের গ্রেড এবং প্রাসঙ্গিক ফেরাইট গ্রহণযোগ্যতার মানদণ্ডের সংক্ষিপ্ত বিবরণ দেয়:

সারণি 5: শিল্প দ্বারা ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টীল অ্যাপ্লিকেশন - ফেরাইট প্রয়োজনীয়তা

অফশোর তেল ও গ্যাস শিল্প হল সুপার ডুপ্লেক্স গ্রেডের সবচেয়ে বড় ভোক্তা, যা উচ্চ-চাপের টক গ্যাস পরিষেবা, সমুদ্রের জলের এক্সপোজার এবং প্ল্যাটফর্ম এবং ভাসমান উৎপাদন ব্যবস্থার কাঠামোগত ওজনের সীমাবদ্ধতার সংমিশ্রণ দ্বারা চালিত হয়৷ এই অ্যাপ্লিকেশানগুলিতে, একটি একক ব্যর্থ ঢালাই যা ফেরাইট স্পেসিফিকেশন পূরণ করে না তার জন্য সম্পূর্ণ ঢালাই অপসারণ এবং পুনরায় -ঢালাই - একটি প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হতে পারে যার জন্য শ্রম এবং বিলম্বে কয়েক হাজার ডলার খরচ হতে পারে। কঠোর ফেরাইট নিরীক্ষণে বিনিয়োগ অত্যধিক ন্যায়সঙ্গত।

ঢালাই ডুপ্লেক্স ইস্পাত

ঢালাই হল এমন একটি অপারেশন যা ফেরাইট ভারসাম্যকে ব্যাহত করতে পারে এবং তাই ডুপ্লেক্স তৈরিতে সবচেয়ে বেশি মানের ঝুঁকির ক্ষেত্র। ডুপ্লেক্স ওয়েল্ডের ধাতুবিদ্যা জটিল: ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টীল মূলত 100% ফেরাইট হিসাবে দৃঢ় হয়, এবং অস্টেনাইট তারপর শীতল হওয়ার সময় সংস্কার করে। অস্টিনাইটের পরিমাণ যা সংস্কার করে তা শীতল করার হার, তাপ ইনপুট এবং নাইট্রোজেন সামগ্রীর উপর নির্ভর করে।

ওয়েল্ডে 40-60% ফেরাইট বজায় রাখার জন্য সর্বোত্তম-অভ্যাস ওয়েল্ডিং নির্দেশিকাগুলির মধ্যে রয়েছে:

AWS A5.4 বা EN ISO 14343 প্রতি ফিলার ধাতু ব্যবহার করুন বিশেষভাবে ডুপ্লেক্স - এর জন্য প্রণীত রসায়ন সহ যা সাধারণত নিকেল সমৃদ্ধ হয় (বেস মেটালের উপরে 2-4%) অস্টিনাইট সংস্কারের প্রচার

2205-এর জন্য 150 ডিগ্রির নিচে এবং সুপার ডুপ্লেক্স গ্রেডের জন্য 100 ডিগ্রির নিচে ইন্টার-পাস তাপমাত্রা বজায় রাখুন

0.5-2.5 kJ/mm পরিসরে তাপ ইনপুট প্রয়োগ করুন (নির্দিষ্ট গ্রেডের জন্য আপনার WPS দিয়ে যাচাই করুন)

আর্কের নাইট্রোজেন ক্ষয় রোধ করতে রুট পাসের জন্য নাইট্রোজেন (সাধারণত 2-3% N2 আর্গন) ধারণকারী গ্যাস ব্যবহার করুন

ফেরাইট পরিমাপ, যান্ত্রিক পরীক্ষা, এবং প্রযোজ্য মান অনুযায়ী পিটিং ক্ষয় পরীক্ষা সহ কুপন পরীক্ষার মাধ্যমে সর্বদা ঢালাই পদ্ধতির যোগ্যতা অর্জন করুন

ISO 8249 অনুযায়ী ক্যালিব্রেটেড ফেরাইটস্কোপ ব্যবহার করে উৎপাদন ঢালাই পরিদর্শন করুন; সমস্ত ফলাফল নথিভুক্ত করুন

অরবিটাল স্বয়ংক্রিয় ওয়েল্ডিং সিস্টেম, এখন ডুপ্লেক্স পাইপ তৈরির জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, ম্যানুয়াল ওয়েল্ডিংয়ের তুলনায় উচ্চতর তাপ ইনপুট নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে এবং পরামিতিগুলি সঠিকভাবে প্রতিষ্ঠিত হলে ধারাবাহিকভাবে স্পেসিফিকেশনের মধ্যে ঝালাই তৈরি করে।

প্রায়শই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন (FAQ)

ডুপ্লেক্স ইস্পাত সাধারনত 300 ডিগ্রী (572 ডিগ্রী ফারেনহাইট) এর নিচে পরিষেবা তাপমাত্রায় সীমাবদ্ধ থাকে ক্রমাগত পরিষেবার জন্য। এই তাপমাত্রার উপরে, ক্ষয়ক্ষতির প্রক্রিয়াগুলি - বিশেষ করে 475 ডিগ্রী ভ্রমণ এবং সিগমা ফেজ গঠন - সময়ের সাথে সক্রিয় হয়ে ওঠে এবং দৃঢ়তা এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়। 300 ডিগ্রির উপরে উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অস্টেনিটিক গ্রেডগুলি পছন্দ করা হয়।

প্রশ্ন: ডুপ্লেক্স ইস্পাতে নাইট্রোজেন এত গুরুত্বপূর্ণ কেন?

নাইট্রোজেন একটি শক্তিশালী অস্টেনাইট স্টেবিলাইজার এবং নাটকীয়ভাবে অস্টেনাইট ফেজের PREN মান বৃদ্ধি করে। ডুপ্লেক্স স্টিলে, এটি কুলিং ওয়েল্ড ধাতুতে অস্টিনাইট সংস্কারের প্রচার করে ঢালাইয়ের সময় ফেজ ভারসাম্য বজায় রাখতে সহায়তা করে। পর্যাপ্ত নাইট্রোজেন ব্যতীত, ঝালাই সহজেই 70% ফেরাইট অতিক্রম করতে পারে। নাইট্রোজেন শক্ত দ্রবণ শক্ত করার মাধ্যমে শক্তিও উন্নত করে।

প্রশ্ন: ক্লোরাইড পরিবেশে ডুপ্লেক্স ইস্পাত কিভাবে 316L এর সাথে তুলনা করে?

ডুপ্লেক্স 2205 নাটকীয়ভাবে ক্লোরাইড-যুক্ত পরিবেশে 316L কে ছাড়িয়ে যায়। 2205-এর জন্য ক্রিটিকাল পিটিং টেম্পারেচার (CPT) 3.5% NaCl (সিমুলেটেড সামুদ্রিক জলে) প্রায় 40 ডিগ্রী, যা 316L-এর জন্য প্রায় 15 ডিগ্রির তুলনায়। SCC প্রতিরোধ আরও বেশি নাটকীয়ভাবে ভিন্ন: 2205 স্ট্রেস - পরিস্থিতিতে 100 ডিগ্রিতে 1000 পিপিএম ক্লোরাইড সহ্য করতে পারে যেখানে 316L দিন বা সপ্তাহে ব্যর্থ হবে।

প্রশ্ন: ফেরাইট নম্বর (FN) এবং ফেরাইট শতাংশ (%) এর মধ্যে পার্থক্য কী?

ফেরাইট নম্বর (FN) হল একটি মাত্রাবিহীন একক যা চৌম্বকীয় আবেশ পদ্ধতি দ্বারা পরিমাপ করা হয় এবং স্ট্যান্ডার্ড রেফারেন্স নমুনার বিপরীতে ক্যালিব্রেট করা হয়। ফেরাইট শতাংশ (%) হল মেটালোগ্রাফিক পয়েন্ট কাউন্টিং বা XRD দ্বারা পরিমাপিত ফেরাইটের প্রকৃত ভলিউম ভগ্নাংশ। 40-60% পরিসরের সংকর ধাতুগুলির জন্য, FN এবং % ফেরাইট সংখ্যাগতভাবে কাছাকাছি (~5 ইউনিটের মধ্যে), কিন্তু তারা অভিন্ন নয়। স্ট্যান্ডার্ডগুলি নির্দিষ্ট করে কোন ইউনিট ব্যবহার করতে হবে - সর্বদা পরীক্ষার আগে নিশ্চিত করুন।

প্রশ্ন: আমি কিভাবে একটি ক্রয় আদেশে ফেরাইট টেস্টিং নির্দিষ্ট করব?

একটি ক্রয় অর্ডারে একটি সম্পূর্ণ ফেরাইট স্পেসিফিকেশন উল্লেখ করা উচিত: পরীক্ষার মান (যেমন, ISO 8249 / ASTM A789), পরিমাপ ইউনিট (FN বা % ফেরাইট), গ্রহণযোগ্যতা পরিসীমা (যেমন, 40-60%), আইটেম বা লট প্রতি পরিমাপের সংখ্যা, পরীক্ষা করা স্থানগুলি (বেস মেটাল, ওয়েল্ড, HAZ রিপোর্টের প্রয়োজনীয়তা), এবং এই সমস্ত উপাদানগুলি অন্তর্ভুক্ত করা বিবাদ প্রতিরোধ করে এবং সরবরাহকারী এবং গ্রাহকের মধ্যে তুলনামূলক ফলাফল নিশ্চিত করে।

উপসংহার

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলে ফেরাইট এবং অস্টেনাইটের 50/50 ভারসাম্য কোনও প্রযুক্তিগত পাদটীকা নয় - এটি একটি সংজ্ঞায়িত বৈশিষ্ট্য যা ডুপ্লেক্স স্টিলকে বিশ্বজুড়ে আক্রমনাত্মক পরিবেশে উচ্চতর পছন্দ করে তোলে৷ প্রতিটি সম্পত্তি যা ডুপ্লেক্স স্টিলকে - এর শক্তি, এর SCC প্রতিরোধ, এর পিটিং প্রতিরোধ, এর ঢালাইযোগ্যতা - নির্দিষ্ট 40-60% পরিসরের মধ্যে এই ভারসাম্য বজায় রাখার উপর নির্ভর করে।

ফেজ ভারসাম্য সঠিকভাবে পাওয়ার জন্য উত্পাদন এবং ফ্যাব্রিকেশন চেইনের প্রতিটি পর্যায়ে মনোযোগ প্রয়োজন:

ইস্পাত প্রস্তুতকারকদের অবশ্যই রসায়ন এবং অ্যানিলিং তাপমাত্রা সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে

ফ্যাব্রিকেটরদের অবশ্যই যাচাইকৃত হিট ইনপুট এবং ইন্টার-পাস তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ সহ যোগ্য ঢালাই পদ্ধতি অনুসরণ করতে হবে

গুণগত বিভাগগুলিকে অবশ্যই নির্দিষ্ট পরিদর্শন পয়েন্টগুলিতে ফেরাইট সামগ্রী পরিমাপ এবং নথিভুক্ত করতে হবে

স্পেসিফায়ারদের অবশ্যই ক্রয় অর্ডার এবং ফেব্রিকেশন স্পেসিফিকেশনে সম্পূর্ণ, দ্ব্যর্থহীন ফেরাইট প্রয়োজনীয়তা লিখতে হবে

যখন এই চেইনের প্রতিটি লিঙ্ক শক্তিশালী হয়, তখন ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল এমন পরিবেশে কয়েক দশকের নির্ভরযোগ্য পরিষেবা প্রদান করে যা কম উপকরণকে পরাজিত করে। যখন কোনো লিঙ্ক ব্যর্থ হয়, পরিণতি - অকাল ক্ষয় থেকে বিপর্যয়মূলক ফাটল পর্যন্ত - মূল পরিদর্শন বিনিয়োগের খরচকে ছাড়িয়ে যেতে পারে।

কেন 50/50 বিষয়গুলি বোঝা এটি অর্জন করা নিশ্চিত করার প্রথম পদক্ষেপ। এই নির্দেশিকা প্রযুক্তিগত ভিত্তি প্রদান করে; এটি বাস্তবায়নের দায়িত্ব প্রতিটি পেশাদারের উপর বর্তায় যারা ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল নির্দিষ্ট করে, উত্পাদন করে, তৈরি করে বা পরিদর্শন করে।