তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়া, পরিচালনা এবং বিকৃতির মধ্যে সম্পর্ক কী?

অ্যালুমিনিয়াম এবং অ্যালুমিনিয়াম অ্যালোয়ের তাপ চিকিত্সার সময়, বিভিন্ন সমস্যার সম্মুখীন হতে হয়, যেমন:

-অনুপযুক্ত অংশ স্থাপন: এর ফলে অংশ বিকৃতি ঘটতে পারে, প্রায়শই কাঙ্ক্ষিত যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য অর্জনের জন্য পর্যাপ্ত দ্রুত হারে নিভানোর মাধ্যমে অপর্যাপ্ত তাপ অপসারণের কারণে।

-দ্রুত গরম করা: এর ফলে তাপীয় বিকৃতি ঘটতে পারে; সঠিক অংশ স্থাপন সমান গরম নিশ্চিত করতে সাহায্য করে।

-অতিরিক্ত গরম: এর ফলে আংশিক গলে যেতে পারে অথবা ইউটেকটিক গলে যেতে পারে।

-পৃষ্ঠ স্কেলিং/উচ্চ-তাপমাত্রার জারণ।

-অতিরিক্ত বা অপর্যাপ্ত বার্ধক্যজনিত চিকিৎসা, উভয়ের ফলেই যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য নষ্ট হতে পারে।

- সময়/তাপমাত্রা/নিভানোর পরামিতিগুলির ওঠানামা যা যন্ত্রাংশ এবং ব্যাচের মধ্যে যান্ত্রিক এবং/অথবা ভৌত বৈশিষ্ট্যের বিচ্যুতি ঘটাতে পারে।

-অতিরিক্তভাবে, তাপমাত্রার দুর্বল অভিন্নতা, অপর্যাপ্ত অন্তরণ সময় এবং দ্রবণ তাপ চিকিত্সার সময় অপর্যাপ্ত শীতলকরণ - এই সমস্ত কারণেই অপর্যাপ্ত ফলাফল হতে পারে।

অ্যালুমিনিয়াম শিল্পে তাপ চিকিত্সা একটি গুরুত্বপূর্ণ তাপীয় প্রক্রিয়া, আসুন আরও সম্পর্কিত জ্ঞানের দিকে নজর দেই।

১.প্রাক-চিকিৎসা

প্রাক-চিকিৎসা প্রক্রিয়া যা গঠন উন্নত করে এবং নিভানোর আগে চাপ উপশম করে তা বিকৃতি হ্রাস করার জন্য উপকারী। প্রাক-চিকিৎসা সাধারণত স্পেরয়েডাইজিং অ্যানিলিং এবং স্ট্রেস রিলিফ অ্যানিলিং এর মতো প্রক্রিয়াগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে এবং কিছু প্রক্রিয়া নিভানোর এবং টেম্পারিং বা স্বাভাবিককরণের চিকিৎসাও গ্রহণ করে।

স্ট্রেস রিলিফ অ্যানিলিং: যন্ত্রের সময়, যন্ত্রের পদ্ধতি, সরঞ্জামের সাথে সংযুক্তি এবং কাটার গতির মতো কারণগুলির কারণে অবশিষ্ট চাপ তৈরি হতে পারে। এই চাপগুলির অসম বন্টন নিভানোর সময় বিকৃতির কারণ হতে পারে। এই প্রভাবগুলি প্রশমিত করার জন্য, নিভানোর আগে স্ট্রেস রিলিফ অ্যানিলিং করা প্রয়োজন। স্ট্রেস রিলিফ অ্যানিলিংয়ের জন্য তাপমাত্রা সাধারণত 500-700°C হয়। বায়ু মাধ্যমে গরম করার সময়, জারণ এবং ডিকার্বুরাইজেশন প্রতিরোধ করার জন্য 2-3 ঘন্টা ধরে ধরে রাখার সময় 500-550°C তাপমাত্রা ব্যবহার করা হয়। লোডিংয়ের সময় স্ব-ওজনের কারণে অংশের বিকৃতি বিবেচনা করা উচিত এবং অন্যান্য পদ্ধতিগুলি স্ট্যান্ডার্ড অ্যানিলিংয়ের অনুরূপ।

গঠন উন্নতির জন্য প্রিহিট ট্রিটমেন্ট: এর মধ্যে রয়েছে স্পেরয়েডাইজিং অ্যানিলিং, কোয়েঞ্চিং এবং টেম্পারিং, স্বাভাবিককরণের চিকিৎসা।

-গোলকীয়করণ অ্যানিলিং: তাপ চিকিত্সার সময় কার্বন টুল স্টিল এবং অ্যালয় টুল স্টিলের জন্য অপরিহার্য, অ্যানিলিং স্পেরয়েডাইজ করার পরে প্রাপ্ত কাঠামোটি নিভানোর সময় বিকৃতির প্রবণতাকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে। অ্যানিলিং-পরবর্তী কাঠামো সামঞ্জস্য করে, নিভানোর সময় নিয়মিত বিকৃতি হ্রাস করা যেতে পারে।

- অন্যান্য প্রাক-চিকিৎসা পদ্ধতি: নিভানোর বিকৃতি কমাতে বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন নিভানোর এবং টেম্পারিং, স্বাভাবিকীকরণ চিকিৎসা। বিকৃতির কারণ এবং অংশের উপাদানের উপর ভিত্তি করে নিভানোর এবং টেম্পারিংয়ের মতো উপযুক্ত প্রাক-চিকিৎসা নির্বাচন করা, বিকৃতির কারণ এবং অংশের উপাদানের উপর ভিত্তি করে চিকিত্সা স্বাভাবিকীকরণ কার্যকরভাবে বিকৃতি কমাতে পারে। তবে, টেম্পারিংয়ের পরে অবশিষ্ট চাপ এবং কঠোরতা বৃদ্ধির জন্য সতর্কতা অবলম্বন করা প্রয়োজন, বিশেষ করে নিভানোর এবং টেম্পারিং চিকিৎসা W এবং Mn ধারণকারী স্টিলের নিভানোর সময় প্রসারণ কমাতে পারে, তবে GCr15 এর মতো স্টিলের বিকৃতি কমাতে খুব কম প্রভাব ফেলে।

ব্যবহারিক উৎপাদনে, কার্যকর চিকিৎসার জন্য, নিভানোর বিকৃতির কারণ চিহ্নিত করা অপরিহার্য, তা সে অবশিষ্ট চাপের কারণে হোক বা দুর্বল কাঠামোর কারণে হোক। অবশিষ্ট চাপের কারণে সৃষ্ট বিকৃতির জন্য স্ট্রেস রিলিফ অ্যানিলিং করা উচিত, যেখানে কাঠামো পরিবর্তনকারী টেম্পারিংয়ের মতো চিকিৎসার প্রয়োজন হয় না, এবং এর বিপরীতও হয়। কেবলমাত্র তখনই খরচ কমাতে এবং গুণমান নিশ্চিত করতে নিভানোর বিকৃতি হ্রাস করার লক্ষ্য অর্জন করা যেতে পারে।

২. নিভানোর তাপীকরণ অপারেশন

নিভানোর তাপমাত্রা: নিভানোর তাপমাত্রা বিকৃতিকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে। আমরা নিভানোর তাপমাত্রা সামঞ্জস্য করে বিকৃতি হ্রাসের উদ্দেশ্য অর্জন করতে পারি, অথবা বিকৃতি হ্রাসের উদ্দেশ্য অর্জনের জন্য সংরক্ষিত মেশিনিং ভাতা নিভানোর তাপমাত্রার সমান, অথবা তাপ চিকিত্সা পরীক্ষার পরে মেশিনিং ভাতা এবং নিভানোর তাপমাত্রা যুক্তিসঙ্গতভাবে নির্বাচন এবং সংরক্ষিত করে, যাতে পরবর্তী মেশিনিং ভাতা হ্রাস করা যায়। নিভানোর বিকৃতির উপর নিভানোর তাপমাত্রার প্রভাব কেবল ওয়ার্কপিসে ব্যবহৃত উপাদানের সাথে সম্পর্কিত নয়, বরং ওয়ার্কপিসের আকার এবং আকৃতির সাথেও সম্পর্কিত। যখন ওয়ার্কপিসের আকৃতি এবং আকার খুব আলাদা হয়, যদিও ওয়ার্কপিসের উপাদান একই, নিভানোর বিকৃতির প্রবণতা বেশ আলাদা, এবং অপারেটরের প্রকৃত উৎপাদনে এই পরিস্থিতির দিকে মনোযোগ দেওয়া উচিত।

নিভানোর সময়কাল: ধারণের সময় নির্বাচন কেবল পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে গরম করা এবং নিভানোর পরে কাঙ্ক্ষিত কঠোরতা বা যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য অর্জন নিশ্চিত করে না বরং বিকৃতির উপর এর প্রভাবও বিবেচনা করে। নিভানোর সময় বাড়ানো মূলত নিভানোর তাপমাত্রা বৃদ্ধি করে, বিশেষ করে উচ্চ কার্বন এবং উচ্চ ক্রোমিয়াম স্টিলের জন্য উচ্চতর।

লোডিং পদ্ধতি: যদি গরম করার সময় ওয়ার্কপিসটি অযৌক্তিক আকারে স্থাপন করা হয়, তাহলে এটি ওয়ার্কপিসের ওজনের কারণে বিকৃতি ঘটাবে অথবা ওয়ার্কপিসের মধ্যে পারস্পরিক এক্সট্রুশনের কারণে বিকৃতি ঘটাবে, অথবা ওয়ার্কপিসের অত্যধিক স্ট্যাকিং এর কারণে অসম গরম এবং শীতল হওয়ার কারণে বিকৃতি ঘটাবে।

গরম করার পদ্ধতি: জটিল আকৃতির এবং বিভিন্ন পুরুত্বের ওয়ার্কপিসগুলির জন্য, বিশেষ করে উচ্চ কার্বন এবং অ্যালয় উপাদানযুক্ত, একটি ধীর এবং অভিন্ন গরম করার প্রক্রিয়া অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। প্রিহিটিং ব্যবহার প্রায়শই প্রয়োজন হয়, কখনও কখনও একাধিক প্রিহিটিং চক্রের প্রয়োজন হয়। প্রিহিটিং এর মাধ্যমে কার্যকরভাবে প্রক্রিয়াজাত না করা বৃহত্তর ওয়ার্কপিসের জন্য, নিয়ন্ত্রিত গরমের সাথে বক্স রেজিস্ট্যান্স ফার্নেস ব্যবহার দ্রুত গরম করার ফলে সৃষ্ট বিকৃতি হ্রাস করতে পারে।

৩. কুলিং অপারেশন

কুলিং প্রক্রিয়ার ফলেই মূলত কুলিং বিকৃতি নিবারণ করা হয়। সঠিক কুলিং মাধ্যম নির্বাচন, দক্ষ পরিচালনা এবং কুলিং প্রক্রিয়ার প্রতিটি ধাপ সরাসরি কুলিং বিকৃতিকে প্রভাবিত করে।

মাঝারি নির্বাচন নিভানোর: নিভানোর পরে কাঙ্ক্ষিত কঠোরতা নিশ্চিত করার সময়, বিকৃতি কমাতে হালকা নিভানোর মাধ্যম ব্যবহার করা উচিত। ঠান্ডা করার জন্য উত্তপ্ত স্নানের মাধ্যম ব্যবহার করা (অংশটি এখনও গরম থাকা অবস্থায় সোজা করার সুবিধার্থে) বা এমনকি বায়ু শীতল করার পরামর্শ দেওয়া হয়। জল এবং তেলের মধ্যে শীতলতার হার সহ মাধ্যমগুলি জল-তেল দ্বৈত মাধ্যমগুলিকেও প্রতিস্থাপন করতে পারে।

—এয়ার-কুলিং কোভেনিং: হাই-স্পিড স্টিল, ক্রোমিয়াম মোল্ড স্টিল এবং এয়ার-কুলিং মাইক্রো-ডিফর্মেশন স্টিলের কোঁচিং ডিফর্মেশন কমাতে এয়ার-কুলিং কোঁচিং কার্যকর। 3Cr2W8V স্টিলের জন্য, যে কোঁচিংয়ের পরে উচ্চ কঠোরতার প্রয়োজন হয় না, সেক্ষেত্রে কোঁচিং তাপমাত্রা সঠিকভাবে সামঞ্জস্য করে বিকৃতি কমাতে এয়ার কোঁচিংও ব্যবহার করা যেতে পারে।

—তেল ঠান্ডা করা এবং নিভানো: তেল হল একটি নিভানোর মাধ্যম যার শীতলকরণের হার পানির তুলনায় অনেক কম, কিন্তু যেসব ওয়ার্কপিসের শক্ততা, ছোট আকার, জটিল আকৃতি এবং বৃহৎ বিকৃতির প্রবণতা বেশি, তাদের জন্য তেলের শীতলকরণের হার খুব বেশি, কিন্তু ছোট আকারের কিন্তু দুর্বল শক্ততা সম্পন্ন ওয়ার্কপিসের জন্য তেলের শীতলকরণের হার অপর্যাপ্ত। উপরোক্ত দ্বন্দ্বগুলি সমাধান করার জন্য এবং ওয়ার্কপিসের নিভানোর বিকৃতি কমাতে তেল নিভানোর পূর্ণ ব্যবহার করার জন্য, লোকেরা তেলের তাপমাত্রা সামঞ্জস্য করার এবং তেলের ব্যবহার সম্প্রসারণের জন্য নিভানোর তাপমাত্রা বৃদ্ধির পদ্ধতি গ্রহণ করেছে।

— নিভানোর তেলের তাপমাত্রা পরিবর্তন করা: একই তেলের তাপমাত্রা ব্যবহার করে নিভানোর বিকৃতি কমাতে নিম্নলিখিত সমস্যাগুলি দেখা দেয়, অর্থাৎ, যখন তেলের তাপমাত্রা কম থাকে, তখন নিভানোর বিকৃতি এখনও বড় থাকে এবং যখন তেলের তাপমাত্রা বেশি থাকে, তখন নিভানোর পরে ওয়ার্কপিসের কঠোরতা নিশ্চিত করা কঠিন। কিছু ওয়ার্কপিসের আকৃতি এবং উপাদানের সম্মিলিত প্রভাবের অধীনে, নিভানোর তেলের তাপমাত্রা বৃদ্ধি করলে এর বিকৃতিও বাড়তে পারে। অতএব, ওয়ার্কপিস উপাদানের প্রকৃত অবস্থা, ক্রস-সেকশনাল আকার এবং আকৃতি অনুসারে পরীক্ষায় উত্তীর্ণ হওয়ার পরে নিভানোর তেলের তেলের তাপমাত্রা নির্ধারণ করা অত্যন্ত প্রয়োজনীয়।

গরম তেল ব্যবহার করার সময়, তেলের উচ্চ তাপমাত্রার কারণে সৃষ্ট আগুন এড়াতে তেলের ট্যাঙ্কের কাছে প্রয়োজনীয় অগ্নিনির্বাপক সরঞ্জাম সজ্জিত করা উচিত। এছাড়াও, তেলের গুণমান সূচক নিয়মিত পরীক্ষা করা উচিত এবং সময়মতো নতুন তেল পুনরায় পূরণ বা প্রতিস্থাপন করা উচিত।

— নিভানোর তাপমাত্রা বৃদ্ধি করুন: এই পদ্ধতিটি ছোট ক্রস-সেকশন কার্বন স্টিলের ওয়ার্কপিস এবং সামান্য বড় অ্যালয় স্টিলের ওয়ার্কপিসের জন্য উপযুক্ত যা স্বাভাবিক নিভানোর তাপমাত্রা এবং তেল নিভানোর সময় গরম এবং তাপ সংরক্ষণের পরে কঠোরতার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে না। নিভানোর তাপমাত্রা যথাযথভাবে বৃদ্ধি করে এবং তারপর তেল নিভানোর মাধ্যমে, শক্ত হওয়ার এবং বিকৃতি হ্রাস করার প্রভাব অর্জন করা যেতে পারে। নিভানোর জন্য এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করার সময়, নিভানোর তাপমাত্রা বৃদ্ধির কারণে শস্য মোটা হয়ে যাওয়া, যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য হ্রাস এবং ওয়ার্কপিসের পরিষেবা জীবন হ্রাসের মতো সমস্যাগুলি প্রতিরোধ করার জন্য যত্ন নেওয়া উচিত।

— শ্রেণীবিভাগ এবং অস্টেম্পারিং: যখন নিভানোর কঠোরতা নকশার প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে, তখন নিভানোর বিকৃতি হ্রাস করার লক্ষ্যে গরম স্নানের মাধ্যমের শ্রেণীবিভাগ এবং অস্টেম্পারিং সম্পূর্ণরূপে ব্যবহার করা উচিত। এই পদ্ধতিটি কম-কঠোরতা, ছোট-সেকশনের কার্বন স্ট্রাকচারাল ইস্পাত এবং টুল স্টিলের জন্যও কার্যকর, বিশেষ করে ক্রোমিয়ামযুক্ত ডাই স্টিল এবং উচ্চ-কঠোরতা সহ উচ্চ-গতির ইস্পাত ওয়ার্কপিসের জন্য। এই ধরণের ইস্পাতের জন্য হট স্নানের মাধ্যমের শ্রেণীবিভাগ এবং অস্টেম্পারিংয়ের শীতলকরণ পদ্ধতি হল মৌলিক নিভানোর পদ্ধতি। একইভাবে, এটি সেই কার্বন ইস্পাত এবং কম-অ্যালয় স্ট্রাকচারাল স্টিলের জন্যও কার্যকর যাদের উচ্চ নিভানোর কঠোরতার প্রয়োজন হয় না।

গরম স্নান দিয়ে প্রস্রাব নিভানোর সময়, নিম্নলিখিত বিষয়গুলিতে মনোযোগ দেওয়া উচিত:

প্রথমত, যখন তেল স্নান গ্রেডিং এবং আইসোথার্মাল কোয়েঞ্চিংয়ের জন্য ব্যবহার করা হয়, তখন আগুন লাগা রোধ করার জন্য তেলের তাপমাত্রা কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত।

দ্বিতীয়ত, নাইট্রেট লবণের গ্রেড দিয়ে নিভানোর সময়, নাইট্রেট লবণের ট্যাঙ্কটি প্রয়োজনীয় যন্ত্রপাতি এবং জল শীতল করার যন্ত্র দিয়ে সজ্জিত করা উচিত। অন্যান্য সতর্কতার জন্য, অনুগ্রহ করে প্রাসঙ্গিক তথ্য দেখুন, এবং এখানে সেগুলি পুনরাবৃত্তি করব না।

তৃতীয়ত, আইসোথার্মাল কোয়েঞ্চিংয়ের সময় আইসোথার্মাল তাপমাত্রা কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করা উচিত। উচ্চ বা নিম্ন তাপমাত্রা কোয়েঞ্চিং বিকৃতি হ্রাস করার জন্য সহায়ক নয়। এছাড়াও, অস্টেম্পারিংয়ের সময়, ওয়ার্কপিসের ওজনের কারণে সৃষ্ট বিকৃতি রোধ করার জন্য ওয়ার্কপিসের ঝুলন্ত পদ্ধতি নির্বাচন করা উচিত।

চতুর্থত, গরম থাকাকালীন ওয়ার্কপিসের আকৃতি সংশোধন করার জন্য আইসোথার্মাল বা গ্রেডেড কোয়েঞ্চিং ব্যবহার করার সময়, টুলিং এবং ফিক্সচারগুলি সম্পূর্ণরূপে সজ্জিত হওয়া উচিত এবং অপারেশন চলাকালীন ক্রিয়া দ্রুত হওয়া উচিত। ওয়ার্কপিসের কোয়েঞ্চিং মানের উপর বিরূপ প্রভাব প্রতিরোধ করুন।

কুলিং অপারেশন: শীতলকরণ প্রক্রিয়ার সময় দক্ষ অপারেশন বিকৃতি নিবারণের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে, বিশেষ করে যখন জল বা তেল নিবারণের মাধ্যম ব্যবহার করা হয়।

- মাঝারি প্রবেশ নিবারণের সঠিক দিকনির্দেশনা: সাধারণত, প্রতিসমভাবে সুষম বা দীর্ঘায়িত রড-সদৃশ ওয়ার্কপিসগুলিকে উল্লম্বভাবে মাধ্যমের মধ্যে নিভিয়ে ফেলা উচিত। অসমমিত অংশগুলিকে একটি কোণে নিভিয়ে ফেলা যেতে পারে। সঠিক দিকনির্দেশনার লক্ষ্য হল সমস্ত অংশে সমান শীতলতা নিশ্চিত করা, ধীর শীতল অঞ্চলগুলি প্রথমে মাধ্যমের মধ্যে প্রবেশ করবে এবং তারপরে দ্রুত শীতল অংশগুলি আসবে। অনুশীলনে ওয়ার্কপিসের আকৃতি এবং শীতল গতির উপর এর প্রভাব বিবেচনা করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

- শোধন মাধ্যমের মধ্যে ওয়ার্কপিসের চলাচল: ধীরগতির শীতল অংশগুলিকে নিভানোর মাধ্যমের দিকে মুখ করে রাখা উচিত। প্রতিসম আকৃতির ওয়ার্কপিসগুলিকে মাধ্যমের মধ্যে একটি সুষম এবং অভিন্ন পথ অনুসরণ করা উচিত, একটি ছোট প্রশস্ততা এবং দ্রুত নড়াচড়া বজায় রাখা উচিত। পাতলা এবং দীর্ঘায়িত ওয়ার্কপিসের জন্য, নিভানোর সময় স্থিতিশীলতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। দোলানো এড়িয়ে চলুন এবং আরও ভাল নিয়ন্ত্রণের জন্য তারের বাঁধাইয়ের পরিবর্তে ক্ল্যাম্প ব্যবহার করার কথা বিবেচনা করুন।

- নিভানোর গতি: ওয়ার্কপিসগুলি দ্রুত নিভিয়ে ফেলা উচিত। বিশেষ করে পাতলা, রড-সদৃশ ওয়ার্কপিসের জন্য, ধীর নিভিয়ে ফেলার গতির ফলে বাঁকানো বিকৃতি বৃদ্ধি পেতে পারে এবং বিভিন্ন সময়ে নিভিয়ে ফেলা অংশগুলির মধ্যে বিকৃতির পার্থক্য দেখা দিতে পারে।

-নিয়ন্ত্রিত শীতলকরণ: ক্রস-সেকশন আকারে উল্লেখযোগ্য পার্থক্যযুক্ত ওয়ার্কপিসের জন্য, দ্রুত-শীতল অংশগুলিকে অ্যাসবেস্টস দড়ি বা ধাতব শীটের মতো উপকরণ দিয়ে সুরক্ষিত করুন যাতে তাদের শীতল করার হার কমানো যায় এবং অভিন্ন শীতলতা অর্জন করা যায়।

-জলে ঠান্ডা হওয়ার সময়: যেসব ওয়ার্কপিস মূলত কাঠামোগত চাপের কারণে বিকৃতির সম্মুখীন হয়, তাদের পানিতে ঠান্ডা করার সময় কমিয়ে দিন। যেসব ওয়ার্কপিস মূলত তাপীয় চাপের কারণে বিকৃতির সম্মুখীন হয়, তাদের পানিতে ঠান্ডা করার সময় বাড়িয়ে দিন যাতে নিভানোর বিকৃতি কম হয়।

ম্যাট অ্যালুমিনিয়াম থেকে মে জিয়াং সম্পাদিত