1. কেন ফসফরাস (P) বিষয়বস্তু কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা আবশ্যক? এটা কি গুরুতর পরিণতি হতে পারে?
প্রক্রিয়া: ফসফরাস পরমাণুর ইস্পাতে একটি শক্তিশালী কঠিন দ্রবণ শক্তিশালীকরণ প্রভাব রয়েছে, যা এর শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে। যাইহোক, তারা দৃঢ়ভাবে শস্যের সীমানায় পৃথকীকরণ করে, শস্যের সীমানা বন্ধন শক্তি হ্রাস করে এবং ইস্পাতের প্লাস্টিকতা এবং দৃঢ়তাতে তীব্র পতন ঘটায়।
নির্দিষ্ট প্রকাশ: দৃঢ়তার এই হ্রাস বিশেষত নিম্ন তাপমাত্রায় উচ্চারিত হয়, যা ইস্পাতকে ভঙ্গুর করে তোলে এবং ভঙ্গুর ফ্র্যাকচারের প্রবণতা তৈরি করে, একটি ঘটনা যা "ঠান্ডা ভঙ্গুরতা" নামে পরিচিত।
স্ট্যাম্পিং এর উপর প্রভাব: কোল্ড স্ট্যাম্পিং এর প্রয়োজনীয় অংশগুলির জন্য, ফসফরাসের উপস্থিতি উপাদানটির ঠান্ডা কার্যক্ষমতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে। যেহেতু স্ট্যাম্পিংয়ের জন্য ভাল প্লাস্টিকের বিকৃতির ক্ষমতা প্রয়োজন, ফসফরাস দ্বারা সৃষ্ট ভঙ্গুরতা অংশগুলিকে বিকৃতির সময়, বিশেষত কম তাপমাত্রায় বা জটিল বিকৃতির অঞ্চলে ক্র্যাক হওয়ার ঝুঁকিপূর্ণ করে তোলে।
পরিমাণগত প্রভাব: অধ্যয়নগুলি দেখায় যে প্রচলিত স্বল্প-কার্বন স্টিলের জন্য, যখন ফসফরাসের পরিমাণ 0.15% ছাড়িয়ে যায়, উপাদানটির প্রসারণ (প্লাস্টিকতা সূচক) তীব্রভাবে হ্রাস পেতে শুরু করে। তাই, গভীর অঙ্কনের জন্য ব্যবহৃত ঠান্ডা-ঘূর্ণিত কয়েলের ফসফরাস উপাদান সাধারণত কঠোরভাবে 0.035% এর নিচে সীমাবদ্ধ থাকে।
2. কেন সালফার (এস) বিষয়বস্তু কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা আবশ্যক? এটা কি গুরুতর পরিণতি হতে পারে?
প্রক্রিয়া: সালফার ইস্পাতে প্রায় অদ্রবণীয়, তবে এটি লোহার সাথে মিলিত হয়ে আয়রন সালফাইড (FeS) তৈরি করে। FeS এবং লোহা একটি নিম্ন-গলনাঙ্ক-বিন্দু (প্রায় 985 ডিগ্রী) ইউটেটিক গঠন গঠন করে।
নির্দিষ্ট প্রকাশ: স্টিলের গরম কাজের তাপমাত্রা (যেমন হট রোলিং এবং ফোরজিং) সাধারণত 1150 ~ 1200 ডিগ্রির উপরে থাকে। যখন ইস্পাত এই তাপমাত্রা পরিসরে উত্তপ্ত হয়, শস্যের সীমানায় বিতরণ করা নিম্ন-গলানোর-বিন্দু FeS প্রথমে গলে যায়, শস্যের মধ্যে বন্ধন বলকে ব্যাহত করে, ফলে প্রক্রিয়াকরণের সময় ইস্পাত ফাটতে পারে; এটি "গরম ভঙ্গুরতা" নামে পরিচিত।
স্ট্যাম্পিং এর উপর প্রভাব: যদিও ঠান্ডা ঘূর্ণায়মান প্রক্রিয়া নিজেই উচ্চ তাপমাত্রার সাথে জড়িত নয়, গরম-ঘূর্ণিত কয়েল হল কোল্ড রোলিংয়ের কাঁচামাল। উচ্চ সালফার সামগ্রীর কারণে গরম-রোল্ড কয়েলে মাইক্রোক্র্যাকগুলি তৈরি হলে, এই ত্রুটিগুলি কোল্ড রোলিংয়ের সময় প্রসারিত এবং প্রসারিত হবে, যা শেষ পর্যন্ত সমাপ্ত ঠান্ডা-ঘূর্ণিত পণ্যে ছিদ্র, পিলিং বা স্ট্যাম্পিং ফাটলের দিকে নিয়ে যায়।
3. ফসফরাস এবং সালফারের উপস্থিতি ঠাণ্ডা-ঘূর্ণিত কয়েলের অভ্যন্তরীণ গুণমানের কী ক্ষতি করে?
সালফার ডিলামিনেশন ত্রুটি সৃষ্টি করে: এটি সালফার দ্বারা সৃষ্ট সবচেয়ে সাধারণ বিপদগুলির মধ্যে একটি। ইস্পাতে সালফার সালফাইড (যেমন MnS) হিসাবে বিদ্যমান এবং রোলিং এর সময় ঘূর্ণায়মান দিক বরাবর দীর্ঘায়িত হয়, ব্যান্ডেড বা ল্যামেলার কাঠামো তৈরি করে। এই ব্যান্ডেড সালফাইডগুলি ধাতব ম্যাট্রিক্সের ধারাবাহিকতাকে ব্যাহত করে, স্টিলের মধ্যে এমবেড করা "ডায়াফ্রাম" এর স্তরগুলির মতো কাজ করে। পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের সময় বা চাপের মধ্যে, এই ব্যান্ডযুক্ত অন্তর্ভুক্তিগুলি সহজেই ফাটল ধরে, ডিলামিনেশন ত্রুটি তৈরি করে। অধ্যয়নগুলি ইঙ্গিত দেয় যে ইস্পাতে সালফারের পরিমাণ 0.02% এর নিচে কমিয়ে কার্যকরভাবে ডিলামিনেশন প্রতিরোধ করতে পারে।
ফসফরাস স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং প্ররোচিত করে: শস্যের সীমানায় ফসফরাস পৃথকীকরণ ফাটল বিস্তারের জন্য একটি "সক্রিয় পথ" হয়ে ওঠে। একই সাথে, ফসফরাস নির্দিষ্ট ক্ষয়কারী মিডিয়াতে (যেমন নাইট্রেট দ্রবণ) ইস্পাতের অ্যানোডিক দ্রবীভূতকরণ প্রক্রিয়াকে উৎসাহিত করে, প্যাসিভেশন ফিল্ম গঠনে বাধা দেয়, যার ফলে স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের জন্য ইস্পাতের সংবেদনশীলতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়।
4. ফসফরাস এবং সালফার পরবর্তীতে ঠান্ডা-ঘূর্ণিত কয়েলের প্রক্রিয়াকরণে (যেমন ঢালাই এবং পৃষ্ঠের চিকিত্সা) কী বিরূপ প্রভাব ফেলে?
ওয়েল্ডেবিলিটির অবনতি:
ফসফরাস: ঢালাই ধাতুর ঠান্ডা ভঙ্গুরতা প্রবণতা বৃদ্ধি করে, যার ফলে কম তাপমাত্রায় শীতল বা পরিচর্যার সময় জোড় জয়েন্টের ভঙ্গুর ফ্র্যাকচার হয়।
সালফার: জোড় ধাতুর নমনীয়তা হ্রাস করে এবং ঢালাইয়ের সময় এটিকে গরম ক্র্যাকিং (সলিডিফিকেশন ক্র্যাকিং) প্রবণ করে তোলে কারণ সালফার পৃথকীকরণ জোড় ধাতুর দৃঢ়তা তাপমাত্রার পরিসরকে কমিয়ে দেয়, যা দৃঢ়করণের পরবর্তী পর্যায়ে ক্র্যাকিংয়ের জন্য আরও সংবেদনশীল করে তোলে।
সারফেস ট্রিটমেন্ট মানের উপর প্রভাব:
সালফার এবং ফসফরাস উভয়ই অত্যন্ত পৃথককারী উপাদান। তাপ চিকিত্সার সময় (যেমন অ্যানিলিং), তারা ইস্পাত প্লেটের পৃষ্ঠে জমা হতে পারে। এই পৃষ্ঠ জমাগুলি পরবর্তী রাসায়নিক চিকিত্সাকে মারাত্মকভাবে প্রভাবিত করতে পারে, যেমন অস্বাভাবিক স্ফটিককরণ এবং ফসফেটিং ফিল্মের দুর্বল আনুগত্য (একটি সাধারণ প্রি-কোটিং আন্ডারকোট), শেষ পর্যন্ত আবরণের পরে সামগ্রিক ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে।
5. সাধারণ ঠাণ্ডায় ফসফরাস এবং সালফারের নিয়ন্ত্রণের মানগুলি কী-ঘূর্ণিত কয়েল গ্রেডে? উচ্চ-গুণমানের কোল্ড-স্ট্যাম্পিংয়ের জন্য ব্যবহৃত রোলড কয়েলগুলিতে ফসফরাস এবং সালফারের পরিমাণ সাধারণ ইস্পাতের উপরের সীমার চেয়ে অনেক নীচে থাকে৷ এটি নিশ্চিতভাবে নিশ্চিত করা হয় যে উপাদানটির ভাল প্লাস্টিকতা, শক্ততা এবং অভ্যন্তরীণ গুণমান রয়েছে, যাতে স্ট্যাম্পিংয়ের মতো পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের সময় ক্র্যাকিং এবং ডিলামিনেশনের মতো মারাত্মক ত্রুটিগুলি এড়ানো যায়।