1. কার্বন উপাদান কীভাবে ঠান্ডা-ঘূর্ণিত কয়েলের কঠোরতাকে প্রভাবিত করে তার পিছনে মূল নীতি কী?
সলিড দ্রবণ শক্তিশালীকরণ: কার্বন পরমাণু ফেরাইট জালির মধ্যে অন্তর্বর্তী কঠিন সমাধান হিসাবে বিদ্যমান। কারণ কার্বন পরমাণু লোহার পরমাণুর তুলনায় অনেক ছোট, তারা লোহার জালিকে বিকৃত করে, স্থানীয় চাপের ক্ষেত্র তৈরি করে এবং স্থানচ্যুতি আন্দোলনকে বাধা দেয়। এই জালির বিকৃতি প্লাস্টিকের বিকৃতির বিরুদ্ধে উপাদানের প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ায়, ফলে কঠোরতা এবং শক্তি উন্নত হয়।
পর্যায় রূপান্তর শক্তিশালীকরণ এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার নির্ধারণ: কার্বন উপাদান ইস্পাতের মাইক্রোস্ট্রাকচার নির্ধারণ করে:
আল্ট্রা-লো কার্বন ইস্পাত (C ≤ 0.01%): মাইক্রোস্ট্রাকচার প্রায় 100% ফেরাইট। ফেরাইট নিজেই তুলনামূলকভাবে নরম এবং অত্যন্ত কম কঠোরতা আছে।
নিম্ন কার্বন ইস্পাত (C 0.02%~0.15%): ফেরাইট + অল্প পরিমাণে পার্লাইট। পার্লাইট হল ফেরাইট এবং সিমেন্টাইটের একটি স্তরযুক্ত মিশ্রণ (Fe₃C, একটি অত্যন্ত শক্ত যৌগ), এবং এর কঠোরতা ফেরাইটের তুলনায় অনেক বেশি।
মাঝারি কার্বন ইস্পাত (C 0.25%~0.60%): পার্লাইটের অনুপাত উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে, যার ফলে মাঝারি কঠোরতা রয়েছে।
উচ্চ কার্বন ইস্পাত (C > 0.60%): মাইক্রোস্ট্রাকচারে আরও বেশি সিমেন্টাইট দেখা যায় এবং এমনকি নেটওয়ার্ক বা দানাদার কার্বাইড তৈরি হয়, যার ফলে কঠোরতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়।
2. কার্বন উপাদান এবং ঠান্ডা{1}}ঘূর্ণিত কয়েলের কঠোরতার মধ্যে পরিমাণগত সম্পর্ক কী?
দৃঢ়তা রূপান্তর: একটি উদাহরণ হিসাবে অ্যানিলেড কোল্ড-রোল্ড কয়েল নেওয়া:
কম-কার্বন ইস্পাত (যেমন, SPCC, C ≤ 0.12%): কঠোরতা প্রায় HRB 50-70
মাঝারি-কার্বন ইস্পাত (যেমন, 45#, C 0.42%~0.50%): অ্যানিলড কঠোরতা প্রায় HRB 80-90
উচ্চ-কার্বন ইস্পাত (যেমন, 65Mn, C 0.62%~0.70%): অ্যানিলড কঠোরতা HRB 90-100 বা তার বেশি হতে পারে
অতিরিক্ত কোল্ড-রোলিং ওয়ার্ক হার্ডেনিং: ঠাণ্ডা-ঘূর্ণিত কয়েলের জন্য, চূড়ান্ত কঠোরতা=(কার্বন সামগ্রী দ্বারা নির্ধারিত ম্যাট্রিক্স কঠোরতা) + (কাজের কঠোরতা ঠান্ডা-ঘূর্ণায়মান হ্রাস হার দ্বারা অবদান রাখে)। একই ঠান্ডা-ঘূর্ণায়মান হ্রাস হারে, কার্বন সামগ্রীর প্রতি 0.1% বৃদ্ধির জন্য, কঠোরতা (HV) 20-40 পয়েন্ট বৃদ্ধি পেতে পারে।
Nonlinear Characteristics: In the high-carbon range (>0.8%C), কঠোরতা বৃদ্ধির ঢাল মাইক্রোস্ট্রাকচারে নেটওয়ার্ক সিমেন্টাইটের উপস্থিতির কারণে সমতল হতে থাকে এবং এমনকি কঠোরতা একটি রৈখিক বৃদ্ধির পরিবর্তে বর্ধিত ভঙ্গুরতা হতে পারে।
3.কাজ শক্ত করার হারের পার্থক্য কি?
কম-কার্বন ইস্পাত: তুলনামূলকভাবে কম কাজ শক্ত করার ক্ষমতা আছে। কোল্ড রোলিংয়ের পরে কঠোরতা বৃদ্ধি পায়, তবে শক্ত হওয়ার হার ধীর, সহজে ফাটল ছাড়াই উচ্চ হ্রাস হারের জন্য অনুমতি দেয়।
উচ্চ-কার্বন ইস্পাত: অত্যন্ত উচ্চ কাজ শক্ত করার হার রয়েছে। প্রাথমিক মাইক্রোস্ট্রাকচারে ইতিমধ্যেই প্রচুর পরিমাণে পার্লাইট এবং কার্বাইড উপস্থিত থাকার কারণে, স্থানচ্যুতি আন্দোলনটি ঠান্ডা ঘূর্ণায়মান সময় আরও গুরুতরভাবে বাধাগ্রস্ত হয়, যার ফলে হ্রাসের হার বৃদ্ধির সাথে কঠোরতা তীব্রভাবে বৃদ্ধি পায় এবং এটি সম্পৃক্ততায় পৌঁছানোর সম্ভাবনা বেশি থাকে।
4. প্রসবের অবস্থার উপর নির্ভর করে কঠোরতার পার্থক্য কি?
অ্যানিলেড অবস্থা: পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণ এবং গঠনের সুবিধার্থে নরম করা হয়।
1/4 হার্ড, 1/2 হার্ড: মধ্যবর্তী কঠোরতা কোল্ড রোলিং হ্রাস হার নিয়ন্ত্রণ করে প্রাপ্ত।
সম্পূর্ণ হার্ড অবস্থা: বৃহৎ হ্রাস হারের সাথে কোল্ড রোলিং করার পরে এই কার্বন সামগ্রীর জন্য কঠোরতা সর্বাধিক মান পৌঁছে যায়।
5. উত্পাদন বা প্রয়োগে কঠোরতার প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে কার্বন সামগ্রী এবং প্রক্রিয়া কীভাবে নির্বাচন করবেন?
রচনা নকশা:
অত্যন্ত উচ্চ কঠোরতা প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য (যেমন, স্প্রিং স্টিলের স্ট্রিপ, কাটিং ব্লেড): উচ্চ-কার্বন ইস্পাত (যেমন, 65Mn, C75S, SK5) অবশ্যই নির্বাচন করতে হবে, কারণ একা কাজ শক্ত করা কম-কার্বন স্টিলের কঠোরতাকে প্রয়োজনীয় স্তরে বাড়াতে পারে না৷
চমৎকার ফর্মাবিলিটি প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য (যেমন, গভীর-আঁকানো অংশ): অতি-নিম্ন-কার্বন বা কম-কার্বন ইস্পাত ব্যবহার করা আবশ্যক, কারণ অ্যানিলিং উচ্চ কার্বন সামগ্রীর কারণে প্লাস্টিকতার ক্ষতি দূর করতে পারে না।
প্রক্রিয়া ক্ষতিপূরণ:
অ্যানিলিং অ্যাডজাস্টমেন্ট: ক্রমাগত অ্যানিলিং বা বেল-টাইপ অ্যানিলিং প্রক্রিয়াগুলিতে, যদি একটি নির্দিষ্ট তাপে উচ্চ কার্বন উপাদান সনাক্ত করা হয়, যার ফলে উচ্চ কঠোরতা হয়, অ্যানিলিং তাপমাত্রা যথাযথভাবে বাড়ানো যেতে পারে বা পুনঃক্রিস্টালাইজেশন এবং স্ফেরোইডাইজেশনের মাধ্যমে কঠোরতা কমাতে ধরে রাখার সময় বাড়ানো যেতে পারে।
তাপমাত্রা চিকিত্সা: মাঝারি- এবং উচ্চ-কার্বন স্টিলের জন্য, কখনও কখনও "ক্রিটিকাল অ্যানিলিং" বা "আইসোথার্মাল অ্যানিলিং" একটি নির্দিষ্ট মাইক্রোস্ট্রাকচার (যেমন, সরবাইট) পেতে ব্যবহার করা হয় যাতে কঠোরতা এবং শক্ততা ভারসাম্য থাকে।
গুণমানের মানদণ্ড:
কোল্ড-ঘূর্ণিত কয়েলের কঠোরতা কেবল কার্বন সামগ্রী থেকে অনুমান করা যায় না। একই কার্বন সামগ্রীতে, কোল্ড রোলিং হ্রাস এবং অ্যানিলিং প্রক্রিয়াগুলির পার্থক্যের কারণে চূড়ান্ত কঠোরতা উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হতে পারে।
উপকরণ নির্বাচন করার সময়, ব্যবহারকারীদের গ্রেড (সংশ্লিষ্ট কার্বন বিষয়বস্তুর পরিসর) এবং ডেলিভারির অবস্থা (অ্যানিলড, 1/4 হার্ড, 1/2 হার্ড, সম্পূর্ণ হার্ড, ইত্যাদি) উভয়ের দিকেই মনোযোগ দিতে হবে।