ধাতুবিদ্যায়, স্টেইনলেস স্টীল হল একটি ইস্পাত সংকর ধাতু যার মধ্যে কমপক্ষে 10.5% ক্রোমিয়াম অন্যান্য সংকর উপাদান সহ বা ছাড়া থাকে এবং ভর দ্বারা সর্বাধিক 1.2% কার্বন থাকে।স্টেইনলেস স্টিলস, যা ইনোক্স স্টিল বা ফরাসি ইনোক্সিডেবল (ইনঅক্সিডিজেবল) থেকে ইনোক্স নামেও পরিচিত,ইস্পাত সংকরযেগুলি তাদের জারা প্রতিরোধের জন্য খুব পরিচিত, যা ক্রমবর্ধমান ক্রোমিয়াম সামগ্রীর সাথে বৃদ্ধি পায়।নিকেল এবং মলিবডেনাম সংযোজন দ্বারাও জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ানো যেতে পারে।ক্ষয়কারী এজেন্টের রাসায়নিক প্রভাবের বিরুদ্ধে এই ধাতব সংকরগুলির প্রতিরোধ প্যাসিভেশনের উপর ভিত্তি করে।প্যাসিভেশন ঘটতে এবং স্থিতিশীল থাকার জন্য, Fe-Cr সংকর ধাতুতে ওজন অনুসারে ন্যূনতম 10.5% ক্রোমিয়াম উপাদান থাকতে হবে, যার উপরে নিষ্ক্রিয়তা ঘটতে পারে এবং নীচে অসম্ভব।ক্রোমিয়াম একটি শক্ত উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং উচ্চতর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য তৈরি করতে নিকেলের মতো শক্ত উপাদানের সাথে ঘন ঘন ব্যবহার করা হয়।

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টীল

তাদের নাম হিসাবে ইঙ্গিত করে, ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল দুটি প্রধান খাদ ধরণের সংমিশ্রণ।তাদের অস্টেনাইট এবং ফেরাইটের একটি মিশ্র মাইক্রোস্ট্রাকচার রয়েছে, লক্ষ্য সাধারণত 50/50 মিশ্রণ তৈরি করা, যদিও, বাণিজ্যিক অ্যালয়গুলিতে, অনুপাত 40/60 হতে পারে।তাদের জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা তাদের অস্টেনিটিক প্রতিরূপের মতোই, তবে তাদের স্ট্রেস-জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা (বিশেষ করে ক্লোরাইড স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের জন্য), প্রসার্য শক্তি এবং ফলন শক্তি (অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলের ফলন শক্তির প্রায় দ্বিগুণ) সাধারণভাবে এর চেয়ে উচ্চতর। শ্রেণীসমূহ.ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলে, কার্বন খুব কম মাত্রায় রাখা হয় (C<0.03%)।ক্রোমিয়ামের উপাদান 21.00 থেকে 26.00% পর্যন্ত, নিকেল সামগ্রী 3.50 থেকে 8.00% পর্যন্ত, এবং এই সংকর ধাতুগুলিতে মলিবডেনাম (4.50% পর্যন্ত) থাকতে পারে।দৃঢ়তা এবং নমনীয়তা সাধারণত অস্টেনিটিক এবং ফেরিটিক গ্রেডের মধ্যে পড়ে।ডুপ্লেক্স গ্রেডগুলি সাধারণত তাদের জারা প্রতিরোধের উপর ভিত্তি করে তিনটি উপ-গোষ্ঠীতে বিভক্ত হয়: লীন ডুপ্লেক্স, স্ট্যান্ডার্ড ডুপ্লেক্স এবং সুপারডুপ্লেক্স।সুপারডুপ্লেক্স স্টিলগুলি স্ট্যান্ডার্ড অস্টেনিটিক স্টিলের তুলনায় সমস্ত ধরণের ক্ষয়ের জন্য শক্তি এবং প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়িয়েছে।সাধারণ ব্যবহারের মধ্যে রয়েছে সামুদ্রিক অ্যাপ্লিকেশন, পেট্রোকেমিক্যাল প্ল্যান্ট, ডিস্যালিনেশন প্ল্যান্ট, হিট এক্সচেঞ্জার এবং কাগজ তৈরির শিল্প।আজ, তেল এবং গ্যাস শিল্প সবচেয়ে বড় ব্যবহারকারী এবং আরও জারা-প্রতিরোধী গ্রেডের জন্য চাপ দিয়েছে, যা সুপারডুপ্লেক্স স্টিলের বিকাশের দিকে পরিচালিত করে।

ক্ষয়কারী এজেন্টের রাসায়নিক প্রভাবের জন্য স্টেইনলেস স্টিলের প্রতিরোধ ক্ষমতা প্যাসিভেশনের উপর ভিত্তি করে।প্যাসিভেশন ঘটতে এবং স্থিতিশীল থাকার জন্য, Fe-Cr সংকর ধাতুতে ওজন অনুসারে ন্যূনতম 10.5% ক্রোমিয়াম উপাদান থাকতে হবে, যার উপরে নিষ্ক্রিয়তা ঘটতে পারে এবং নীচে অসম্ভব।ক্রোমিয়াম একটি শক্ত উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং উচ্চতর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য তৈরি করতে নিকেলের মতো শক্ত উপাদানের সাথে ঘন ঘন ব্যবহার করা হয়।

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলস - SAF 2205 - 1.4462

একটি সাধারণ ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল হল SAF 2205 (একটি 22Cr ডুপ্লেক্স (ফেরিটিক-অসটেনিটিক) স্টেইনলেস স্টিলের জন্য একটি স্যান্ডভিকের মালিকানাধীন ট্রেডমার্ক), যাতে সাধারণত 22% ক্রোমিয়াম এবং 5% নিকেল থাকে।এটির চমৎকার জারা প্রতিরোধের এবং উচ্চ শক্তি রয়েছে, 2205 হল সর্বাধিক ব্যবহৃত ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টীল।SAF 2205 এর আবেদনগুলি নিম্নলিখিত শিল্পগুলিতে রয়েছে:

• পরিবহন, স্টোরেজ, এবং রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ
• প্রক্রিয়াকরণ সরঞ্জাম
• উচ্চ ক্লোরাইড এবং সামুদ্রিক পরিবেশ
• তেল ও গ্যাস অনুসন্ধান
• কাগজের মেশিন

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের বৈশিষ্ট্য

বস্তুগত বৈশিষ্ট্যগুলি নিবিড় বৈশিষ্ট্য, যার মানে তারা ভরের পরিমাণ থেকে স্বাধীন এবং যে কোনও মুহূর্তে সিস্টেমের মধ্যে স্থানভেদে পরিবর্তিত হতে পারে।পদার্থ বিজ্ঞানের অন্তর্গত পদার্থের গঠন অধ্যয়ন করা এবং তাদের বৈশিষ্ট্যের সাথে সম্পর্কিত (যান্ত্রিক, বৈদ্যুতিক, ইত্যাদি)।একবার পদার্থ বিজ্ঞানীরা এই কাঠামো-সম্পত্তি পারস্পরিক সম্পর্ক সম্পর্কে জানতে পারলে, তারা একটি প্রদত্ত অ্যাপ্লিকেশনে একটি উপাদানের আপেক্ষিক কর্মক্ষমতা অধ্যয়ন করতে যেতে পারে।একটি উপাদানের গঠনের প্রধান নির্ধারক এবং এইভাবে এর বৈশিষ্ট্যগুলি হল এর উপাদান রাসায়নিক উপাদান এবং কীভাবে এটি চূড়ান্ত আকারে প্রক্রিয়া করা হয়েছে।

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য

উপাদানগুলি প্রায়শই বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বেছে নেওয়া হয় কারণ তাদের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির পছন্দসই সমন্বয় রয়েছে।কাঠামোগত অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, উপাদান বৈশিষ্ট্যগুলি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ এবং প্রকৌশলীদের অবশ্যই সেগুলি বিবেচনায় নিতে হবে।

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের শক্তি

পদার্থের মেকানিক্সে,একটি উপাদানের শক্তিব্যর্থতা বা প্লাস্টিকের বিকৃতি ছাড়াই একটি ফলিত লোড সহ্য করার ক্ষমতা।উপাদানের শক্তি একটি উপাদানে প্রয়োগ করা বাহ্যিক লোড এবং এর ফলে বিকৃতি বা উপাদানের মাত্রার পরিবর্তনের মধ্যে সম্পর্ক বিবেচনা করে।একটি উপাদানের শক্তি ব্যর্থতা বা প্লাস্টিকের বিকৃতি ছাড়া এই প্রয়োগ করা লোড সহ্য করার ক্ষমতা।

চরম প্রসারনযোগ্য শক্তি

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের চূড়ান্ত প্রসার্য শক্তি - SAF 2205 হল 620 MPa।

দ্যচরম প্রসারনযোগ্য শক্তিইঞ্জিনিয়ারিং এর সর্বোচ্চচাপ আলিঙ্গন বক্ররেখা.এটি টেনশনে একটি কাঠামোর দ্বারা টিকে থাকা সর্বাধিক চাপের সাথে মিলে যায়।চূড়ান্ত প্রসার্য শক্তি প্রায়শই "টেনসিল শক্তি" বা "চূড়ান্ত" এ সংক্ষিপ্ত করা হয়।যদি এই চাপ প্রয়োগ করা হয় এবং বজায় রাখা হয়, তাহলে একটি ফ্র্যাকচার হবে।প্রায়শই, এই মানটি ফলনের চাপের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি হয় (কিছু ধরণের ধাতুর ফলনের চেয়ে 50 থেকে 60 শতাংশ বেশি)।যখন একটি নমনীয় উপাদান তার চূড়ান্ত শক্তিতে পৌঁছায়, তখন এটি ঘাড়ের ঘাড় অনুভব করে যেখানে ক্রস-বিভাগীয় এলাকা স্থানীয়ভাবে হ্রাস পায়।স্ট্রেস-স্ট্রেন বক্ররেখায় চূড়ান্ত শক্তির চেয়ে বেশি চাপ থাকে না।যদিও বিকৃতিগুলি ক্রমাগত বাড়তে পারে, তবে চূড়ান্ত শক্তি অর্জনের পরে চাপ সাধারণত হ্রাস পায়।এটি একটি নিবিড় সম্পত্তি;অতএব, এর মান পরীক্ষার নমুনার আকারের উপর নির্ভর করে না।যাইহোক, এটি অন্যান্য কারণের উপর নির্ভর করে, যেমন নমুনা তৈরি করা, পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলির উপস্থিতি বা অন্যথায়, এবং পরীক্ষার পরিবেশ এবং উপাদানের তাপমাত্রা।চূড়ান্ত প্রসার্য শক্তি অ্যালুমিনিয়ামের জন্য 50 MPa থেকে খুব উচ্চ-শক্তির স্টিলের জন্য 3000 MPa পর্যন্ত পরিবর্তিত হয়।

উত্পাদন শক্তি

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের ফলন শক্তি - SAF 2205 হল 440 MPa।

দ্যফলন বিন্দুএকটি উপর বিন্দু হয়চাপ আলিঙ্গন বক্ররেখাএটি ইলাস্টিক আচরণের সীমা এবং প্লাস্টিকের শুরুর আচরণ নির্দেশ করে।ফলন শক্তি বা ফলন চাপ হল বস্তুগত সম্পত্তি যা স্ট্রেস হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয় যেখানে একটি উপাদান প্লাস্টিকভাবে বিকৃত হতে শুরু করে।বিপরীতে, ফলন পয়েন্ট হল সেই বিন্দু যেখানে অরৈখিক (ইলাস্টিক + প্লাস্টিক) বিকৃতি শুরু হয়।ফলন বিন্দুর আগে, উপাদানটি স্থিতিস্থাপকভাবে বিকৃত হবে এবং প্রয়োগ করা চাপ সরানো হলে তার আসল আকারে ফিরে আসবে।একবার ফলন বিন্দু পাস হয়ে গেলে, বিকৃতির কিছু ভগ্নাংশ স্থায়ী এবং অ-প্রতিবর্তযোগ্য হবে।কিছু স্টিল এবং অন্যান্য উপকরণ একটি আচরণ প্রদর্শন করে যাকে একটি ফলন পয়েন্ট ঘটনা বলা হয়।কম-শক্তির অ্যালুমিনিয়ামের জন্য ফলনের শক্তি 35 MPa থেকে উচ্চ-শক্তির ইস্পাতের জন্য 1400 MPa-এর বেশি।

ইয়ং এর মডুলাস অফ ইলাস্টিসিটি

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের স্থিতিস্থাপকতার ইয়ং মডুলাস – SAF 2205 হল 200 GPa।

ইয়াং এর স্থিতিস্থাপকতার মডুলাসএকটি অক্ষীয় বিকৃতির রৈখিক স্থিতিস্থাপকতা শাসনে প্রসার্য এবং সংকোচনমূলক চাপের জন্য ইলাস্টিক মডুলাস এবং সাধারণত প্রসার্য পরীক্ষা দ্বারা মূল্যায়ন করা হয়।চাপ সীমিত করার জন্য, একটি শরীর লোড অপসারণের উপর তার মাত্রা পুনরুদ্ধার করতে সক্ষম হবে।প্রয়োগ করা চাপের কারণে একটি স্ফটিকের পরমাণুগুলি তাদের ভারসাম্য অবস্থান থেকে সরে যায় এবং সমস্তপরমাণুএকই পরিমাণ স্থানচ্যুত হয় এবং তাদের আপেক্ষিক জ্যামিতি বজায় রাখে।যখন চাপগুলি সরানো হয়, তখন সমস্ত পরমাণু তাদের আসল অবস্থানে ফিরে আসে এবং কোনও স্থায়ী বিকৃতি ঘটে না।অনুসারেহুকের আইন, স্ট্রেস স্ট্রেনের সমানুপাতিক (ইলাস্টিক অঞ্চলে), এবং ঢাল হল ইয়াং এর মডুলাস।ইয়াং এর মডুলাস স্ট্রেন দ্বারা বিভক্ত অনুদৈর্ঘ্য চাপের সমান।

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের কঠোরতা

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের ব্রিনেল কঠোরতা - SAF 2205 প্রায় 217 MPa।

পদার্থ বিজ্ঞানে,কঠোরতাপৃষ্ঠের ইন্ডেন্টেশন (স্থানীয় প্লাস্টিকের বিকৃতি) এবং স্ক্র্যাচিং সহ্য করার ক্ষমতা।দৃঢ়তা সম্ভবত সবচেয়ে খারাপভাবে সংজ্ঞায়িত বস্তুগত সম্পত্তি কারণ এটি স্ক্র্যাচিং, ঘর্ষণ, ইন্ডেন্টেশন, এমনকি আকৃতি বা স্থানীয় প্লাস্টিকের বিকৃতির প্রতিরোধেরও ইঙ্গিত দিতে পারে।ইঞ্জিনিয়ারিং দৃষ্টিকোণ থেকে কঠোরতা গুরুত্বপূর্ণ কারণ বাষ্প, তেল এবং জল দ্বারা ঘর্ষণ বা ক্ষয় দ্বারা পরিধান করার প্রতিরোধ সাধারণত কঠোরতার সাথে বৃদ্ধি পায়।

ব্রিনেল কঠোরতা পরীক্ষাকঠোরতা পরীক্ষার জন্য বিকশিত ইন্ডেন্টেশন কঠোরতা পরীক্ষাগুলির মধ্যে একটি।ব্রিনেল পরীক্ষায়, একটি শক্ত, গোলাকার ইন্ডেন্টারকে একটি নির্দিষ্ট লোডের অধীনে ধাতুর পৃষ্ঠে পরীক্ষা করার জন্য বাধ্য করা হয়।সাধারণ পরীক্ষায় 3,000 kgf (29.42 kN; 6,614 lbf) বল সহ একটি 10 ​​মিমি (0.39 ইঞ্চি) ব্যাসের শক্ত ইস্পাত বল ব্যবহার করা হয়।লোড একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য ধ্রুবক বজায় রাখা হয় (10 এবং 30 সেকেন্ডের মধ্যে)।নরম উপকরণের জন্য, একটি ছোট বল ব্যবহার করা হয়;কঠিন পদার্থের জন্য, একটি টংস্টেন কার্বাইড বল ইস্পাত বলের পরিবর্তে প্রতিস্থাপিত হয়।

পরীক্ষাটি একটি উপাদানের কঠোরতা পরিমাপ করার জন্য সংখ্যাসূচক ফলাফল প্রদান করে, যা Brinell কঠোরতা সংখ্যা - HB দ্বারা প্রকাশ করা হয়।ব্রিনেলের কঠোরতা নম্বরটি সর্বাধিক ব্যবহৃত পরীক্ষার মান (ASTM E10-14[2] এবং ISO 6506–1:2005) দ্বারা HBW (কঠোরতা থেকে H, ব্রিনেল থেকে B এবং ইন্ডেন্টার, টংস্টেনের উপাদান থেকে W) হিসাবে মনোনীত করা হয়েছে। (উলফ্রাম) কার্বাইড)।পূর্বের মানগুলিতে, স্টিল ইন্ডেন্টার দিয়ে তৈরি পরিমাপগুলি উল্লেখ করতে HB বা HBS ব্যবহার করা হত।

ব্রিনেল হার্ডনেস নম্বর (HB) হল ইন্ডেন্টেশনের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল দ্বারা ভাগ করা লোড।ছাপের ব্যাস একটি সুপারইম্পোজড স্কেল সহ একটি মাইক্রোস্কোপ দিয়ে পরিমাপ করা হয়।ব্রিনেল কঠোরতা সংখ্যা সমীকরণ থেকে গণনা করা হয়:

সাধারণ ব্যবহারে বিভিন্ন পরীক্ষা পদ্ধতি রয়েছে (যেমন, ব্রিনেল,নূপ,ভিকারস, এবংরকওয়েল)পারস্পরিক সম্পর্ক প্রযোজ্য যেখানে বিভিন্ন পরীক্ষার পদ্ধতি থেকে কঠোরতা সংখ্যার সাথে সম্পর্কযুক্ত টেবিল পাওয়া যায়।সমস্ত দাঁড়িপাল্লায়, একটি উচ্চ কঠোরতা সংখ্যা একটি কঠিন ধাতু প্রতিনিধিত্ব করে।

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের তাপীয় বৈশিষ্ট্য

উপকরণের তাপীয় বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের পরিবর্তনের জন্য উপকরণগুলির প্রতিক্রিয়া বোঝায়তাপমাত্রাএবং আবেদনতাপ.একটি কঠিন শোষণ হিসাবেশক্তিতাপের আকারে, এর তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় এবং এর মাত্রা বৃদ্ধি পায়।কিন্তু বিভিন্ন উপকরণ তাপ প্রয়োগে ভিন্নভাবে প্রতিক্রিয়া দেখায়।

তাপ ধারনক্ষমতা,তাপ বিস্তার, এবংতাপ পরিবাহিতাকঠিন পদার্থের ব্যবহারিক ব্যবহারে প্রায়ই সমালোচনামূলক।

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের গলনাঙ্ক

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের গলনাঙ্ক - SAF 2205 স্টিলের প্রায় 1450°C।

সাধারণভাবে, গলে যাওয়া হল একটি পদার্থের কঠিন থেকে তরল পর্যায়ের পরিবর্তন।দ্যগলনাঙ্কএকটি পদার্থের তাপমাত্রা যা এই পর্যায়ে পরিবর্তন ঘটে।গলনাঙ্ক এমন একটি অবস্থাকেও সংজ্ঞায়িত করে যেখানে কঠিন এবং তরল ভারসাম্য বজায় রাখতে পারে।

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের তাপ পরিবাহিতা

ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিলের তাপ পরিবাহিতা - SAF 2205 হল 19 W/(m. K)।

কঠিন পদার্থের তাপ স্থানান্তর বৈশিষ্ট্য একটি বৈশিষ্ট্য দ্বারা পরিমাপ করা হয় যাকে বলা হয়তাপ পরিবাহিতা, k (বা λ), W/mK তে পরিমাপ করা হয় এটি একটি পদার্থের মাধ্যমে তাপ স্থানান্তর করার ক্ষমতা পরিমাপ করেসঞ্চালন.মনে রাখবেন যেফুরিয়ার আইনসমস্ত বিষয়ের জন্য প্রযোজ্য, তার অবস্থা নির্বিশেষে (কঠিন, তরল বা গ্যাস)।অতএব, এটি তরল এবং গ্যাসের জন্যও সংজ্ঞায়িত করা হয়।

দ্যতাপ পরিবাহিতাবেশিরভাগ তরল এবং কঠিন পদার্থের তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয় এবং বাষ্পের জন্য এটি চাপের উপরও নির্ভর করে।সাধারণভাবে:

বেশিরভাগ উপাদান প্রায় সমজাতীয়, তাই আমরা সাধারণত k = k (T) লিখতে পারি।অনুরূপ সংজ্ঞাগুলি y- এবং z-নির্দেশে (ky, kz) তাপ পরিবাহিতার সাথে যুক্ত, কিন্তু একটি আইসোট্রপিক উপাদানের জন্য, তাপ পরিবাহিতা স্থানান্তরের দিক থেকে স্বাধীন, kx = ky = kz = k।