যদি এক্সট্রুশনের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রত্যাশা অনুযায়ী না হয়, তাহলে সাধারণত বিলেটের প্রাথমিক গঠন বা এক্সট্রুশন/বয়স অবস্থার উপর মনোযোগ দেওয়া হয়। খুব কম লোকই প্রশ্ন করে যে সমজাতকরণ নিজেই একটি সমস্যা হতে পারে কিনা। প্রকৃতপক্ষে, উচ্চ-মানের এক্সট্রুশন তৈরির জন্য সমজাতকরণের পর্যায় অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সমজাতকরণের ধাপটি সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যর্থ হতে পারে:
● বর্ধিত ব্রেকথ্রু চাপ
● আরও ত্রুটি
● অ্যানোডাইজিংয়ের পরে স্ট্রিক টেক্সচার
● কম এক্সট্রুশন গতি
● দুর্বল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য
সমজাতকরণ পর্যায়ের দুটি প্রধান উদ্দেশ্য রয়েছে: লোহাযুক্ত আন্তঃধাতব যৌগগুলিকে পরিশোধন করা এবং ম্যাগনেসিয়াম (Mg) এবং সিলিকন (Si) পুনর্বণ্টন করা। সমজাতকরণের আগে এবং পরে বিলেটের মাইক্রোস্ট্রাকচার পরীক্ষা করে, কেউ ভবিষ্যদ্বাণী করতে পারে যে এক্সট্রুশনের সময় বিলেটটি ভাল কাজ করবে কিনা।
শক্তকরণের উপর বিলেট সমজাতকরণের প্রভাব
6XXX এক্সট্রুশনে, শক্তি আসে বার্ধক্যের সময় গঠিত Mg- এবং Si-সমৃদ্ধ পর্যায় থেকে। এই পর্যায়গুলি গঠনের ক্ষমতা বার্ধক্য শুরু হওয়ার আগে উপাদানগুলিকে কঠিন দ্রবণে স্থাপন করার উপর নির্ভর করে। Mg এবং Si অবশেষে কঠিন দ্রবণের অংশ হতে, ধাতুটিকে 530 °C এর উপরে থেকে দ্রুত নিভিয়ে ফেলতে হবে। এই বিন্দুর উপরে তাপমাত্রায়, Mg এবং Si স্বাভাবিকভাবেই অ্যালুমিনিয়ামে দ্রবীভূত হয়। তবে, এক্সট্রুশনের সময়, ধাতুটি কেবল অল্প সময়ের জন্য এই তাপমাত্রার উপরে থাকে। সমস্ত Mg এবং Si দ্রবীভূত হয় তা নিশ্চিত করার জন্য, Mg এবং Si কণা তুলনামূলকভাবে ছোট হওয়া প্রয়োজন। দুর্ভাগ্যবশত, ঢালাইয়ের সময়, Mg এবং Si তুলনামূলকভাবে বড় Mg₂Si ব্লক হিসাবে অবক্ষেপিত হয় (চিত্র 1a)।
৬০৬০ বিলেটের জন্য একটি সাধারণ সমজাতীয়করণ চক্র হল ৫৬০ °C তাপমাত্রায় ২ ঘন্টা। এই প্রক্রিয়া চলাকালীন, যেহেতু বিলেটটি দীর্ঘ সময় ধরে ৫৩০ °C এর উপরে থাকে, তাই Mg₂Si দ্রবীভূত হয়। ঠান্ডা হওয়ার পরে, এটি আরও সূক্ষ্ম বন্টনে পুনরায় অবক্ষেপিত হয় (চিত্র ১c)। যদি সমজাতীয়করণ তাপমাত্রা যথেষ্ট বেশি না হয়, অথবা সময় খুব কম হয়, তাহলে কিছু বৃহৎ Mg₂Si কণা থেকে যাবে। যখন এটি ঘটে, তখন এক্সট্রুশনের পরে কঠিন দ্রবণে Mg এবং Si কম থাকে, যার ফলে উচ্চ ঘনত্বের শক্ত অবক্ষেপ তৈরি করা অসম্ভব হয়ে পড়ে—যার ফলে যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য হ্রাস পায়।
চিত্র ১. পালিশ করা এবং ২% এইচএফ-এচড ৬০৬০ বিলেটের অপটিক্যাল মাইক্রোগ্রাফ: (ক) অ্যাস-কাস্ট, (খ) আংশিকভাবে একজাত, (গ) সম্পূর্ণরূপে একজাত।
লোহা-ধারণকারী আন্তঃধাতুতে সমজাতকরণের ভূমিকা
শক্তির চেয়ে ফ্র্যাকচারের দৃঢ়তার উপর লোহা (Fe) বেশি প্রভাব ফেলে। 6XXX অ্যালয়গুলিতে, ঢালাইয়ের সময় Fe পর্যায়গুলি β-পর্যায় (Al₅(FeMn)Si বা Al₈.₉(FeMn)₂Si₂) তৈরি করে। এই পর্যায়গুলি বৃহৎ, কৌণিক এবং এক্সট্রুশনে হস্তক্ষেপ করে (চিত্র 2a তে হাইলাইট করা হয়েছে)। সমজাতকরণের সময়, ভারী উপাদানগুলি (Fe, Mn, ইত্যাদি) ছড়িয়ে পড়ে এবং বৃহৎ কৌণিক পর্যায়গুলি ছোট এবং গোলাকার হয়ে যায় (চিত্র 2b)।
শুধুমাত্র অপটিক্যাল ইমেজ থেকে, বিভিন্ন পর্যায়গুলিকে আলাদা করা কঠিন, এবং নির্ভরযোগ্যভাবে তাদের পরিমাপ করা অসম্ভব। ইনোভালে, আমরা আমাদের অভ্যন্তরীণ বৈশিষ্ট্য সনাক্তকরণ এবং শ্রেণিবিন্যাস (FDC) পদ্ধতি ব্যবহার করে বিলেট সমজাতকরণের পরিমাণ নির্ধারণ করি, যা বিলেটের জন্য %α মান প্রদান করে। এটি আমাদের সমজাতকরণের মান মূল্যায়ন করতে সক্ষম করে।
চিত্র ২। বিলেটের অপটিক্যাল মাইক্রোগ্রাফ (ক) সমজাতকরণের আগে এবং (খ) পরে।
বৈশিষ্ট্য সনাক্তকরণ এবং শ্রেণীবিভাগ (FDC) পদ্ধতি
চিত্র ৩ক-এ ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপি (SEM) স্ক্যান করে বিশ্লেষণ করা একটি পালিশ করা নমুনা দেখানো হয়েছে। এরপর একটি গ্রেস্কেল থ্রেশহোল্ডিং কৌশল প্রয়োগ করা হয় ইন্টারমেটালিকগুলিকে আলাদা করার এবং সনাক্ত করার জন্য, যা চিত্র ৩খ-এ সাদা দেখায়। এই কৌশলটি ১ মিমি² পর্যন্ত এলাকার বিশ্লেষণের অনুমতি দেয়, যার অর্থ একবারে ১০০০ টিরও বেশি পৃথক বৈশিষ্ট্য বিশ্লেষণ করা যেতে পারে।
চিত্র ৩. (ক) সমজাতীয় ৬০৬০ বিলেটের ব্যাকস্ক্যাটারড ইলেকট্রন চিত্র, (খ) (ক) থেকে পৃথক বৈশিষ্ট্য চিহ্নিত করা হয়েছে।
কণার গঠন
ইনোভাল সিস্টেমটি একটি অক্সফোর্ড ইন্সট্রুমেন্টস এক্সপ্লোর 30 এনার্জি-ডিসপারসিভ এক্স-রে (EDX) ডিটেক্টর দিয়ে সজ্জিত। এটি প্রতিটি চিহ্নিত বিন্দু থেকে EDX স্পেকট্রা দ্রুত স্বয়ংক্রিয়ভাবে সংগ্রহ করতে সাহায্য করে। এই স্পেকট্রা থেকে, কণার গঠন নির্ধারণ করা যেতে পারে এবং আপেক্ষিক Fe:Si অনুপাত অনুমান করা যেতে পারে।
সংকর ধাতুর Mn বা Cr পরিমাণের উপর নির্ভর করে, অন্যান্য ভারী উপাদানও অন্তর্ভুক্ত করা যেতে পারে। কিছু 6XXX সংকর ধাতুর জন্য (কখনও কখনও উল্লেখযোগ্য Mn সহ), (Fe+Mn):Si অনুপাত একটি রেফারেন্স হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এই অনুপাতগুলিকে তখন পরিচিত Fe-ধারণকারী আন্তঃধাতুর সাথে তুলনা করা যেতে পারে।
β-পর্যায় (Al₅(FeMn)Si অথবা Al₈.₉(FeMn)₂Si₂): (Fe+Mn):Si অনুপাত ≈ 2. α-পর্যায় (Al₁₂(FeMn)₃Si অথবা Al₈.₃(FeMn)₂Si): অনুপাত ≈ 4–6, রচনার উপর নির্ভর করে। আমাদের কাস্টম সফ্টওয়্যার আমাদের একটি থ্রেশহোল্ড সেট করতে এবং প্রতিটি কণাকে α বা β হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করতে, তারপর মাইক্রোস্ট্রাকচারের মধ্যে তাদের অবস্থান ম্যাপ করতে দেয় (চিত্র 4)। এটি সমজাতীয় বিলেটে রূপান্তরিত α এর আনুমানিক শতাংশ দেয়।
চিত্র ৪. (ক) α- এবং β-শ্রেণীবদ্ধ কণা দেখানো মানচিত্র, (খ) (Fe+Mn):Si অনুপাতের বিক্ষিপ্ত প্লট।
তথ্য আমাদের কী বলতে পারে
চিত্র ৫-এ এই তথ্য কীভাবে ব্যবহার করা হয় তার একটি উদাহরণ দেখানো হয়েছে। এই ক্ষেত্রে, ফলাফলগুলি একটি নির্দিষ্ট চুল্লির মধ্যে অসম তাপীকরণ নির্দেশ করে, অথবা সম্ভবত সেটপয়েন্ট তাপমাত্রায় পৌঁছানো হয়নি। এই ধরনের ক্ষেত্রে সঠিকভাবে মূল্যায়ন করার জন্য, জ্ঞাত মানের পরীক্ষামূলক বিলেট এবং রেফারেন্স বিলেট উভয়ই প্রয়োজন। এগুলি ছাড়া, সেই খাদ রচনার জন্য প্রত্যাশিত %α পরিসর স্থাপন করা যাবে না।
চিত্র ৫. একটি দুর্বল পারফর্মিং হোমোজেনাইজেশন ফার্নেসের বিভিন্ন অংশে %α এর তুলনা।
পোস্টের সময়: আগস্ট-৩০-২০২৫
