ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন তাপ-প্রতিরোধী ইস্পাত কাস্টিংগুলিতে ফাটল বা ছিদ্র কীভাবে এড়ানো যায়?

ভূমিকা
তাপ-প্রতিরোধী ইস্পাত ঢালাই পেট্রোকেমিক্যাল, ধাতুবিদ্যা, শক্তি এবং যন্ত্রপাতির মতো শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যেখানে উপাদানগুলিকে অবশ্যই উচ্চ তাপমাত্রা, যান্ত্রিক চাপ এবং ক্ষয়কারী পরিবেশ সহ্য করতে হবে। যাইহোক, ঢালাই প্রক্রিয়া চলাকালীন, ফাটল এবং ছিদ্রের মতো ত্রুটিগুলি প্রায়শই ঘটে যা চূড়ান্ত পণ্যের শক্তি, নির্ভরযোগ্যতা এবং পরিষেবা জীবনকে হ্রাস করে। ফাটল তাপীয় চাপ, অনুপযুক্ত শীতল হার, বা মিশ্র ধাতু পৃথকীকরণের কারণে ঘটতে পারে, যখন ছিদ্রগুলি গ্যাসে আটকে যাওয়া, সঙ্কুচিত হওয়া বা অপর্যাপ্ত খাওয়ানোর ফলে হতে পারে। এই ত্রুটিগুলি প্রতিরোধ করার জন্য উপাদান নির্বাচন, প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ, ছাঁচ নকশা, এবং চিকিত্সা-পরবর্তী ব্যবস্থা জড়িত একটি ব্যাপক পদ্ধতির প্রয়োজন।

উপাদান রচনা এবং খাদ নির্বাচন
খাদ রচনার পছন্দ ঢালাই ত্রুটি কমাতে একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। তাপ-প্রতিরোধী স্টিলে সাধারণত উচ্চ-তাপমাত্রার স্থিতিশীলতা উন্নত করতে ক্রোমিয়াম, নিকেল এবং মলিবডেনামের মতো উপাদান থাকে। যাইহোক, অত্যধিক অ্যালোয়িং বিচ্ছিন্নতা বা ভঙ্গুরতা হতে পারে, যা ক্র্যাকিংয়ে অবদান রাখে। কার্বন কন্টেন্ট নিয়ন্ত্রণ করাও গুরুত্বপূর্ণ কারণ উচ্চ মাত্রা গরম ফাটলের জন্য সংবেদনশীলতা বাড়াতে পারে। সতর্কতার সাথে অ্যালোয়িং উপাদানগুলির ভারসাম্য বজায় রেখে, নির্মাতারা ঝুঁকি হ্রাস করার সময় পছন্দসই কর্মক্ষমতা অর্জন করতে পারে।

ছাঁচ নকশা এবং খাওয়ানো সিস্টেম
ছাঁচ নকশা সরাসরি প্রভাবিত করে কিভাবে গলিত ধাতু শক্ত হয়, যা ফাটল বা ছিদ্র তৈরি করে কিনা তা নির্ধারণ করে। অনুপযুক্ত গেটিং বা রাইজার বসানোর ফলে অশান্ত প্রবাহ এবং গ্যাস আটকে যেতে পারে, ছিদ্র গঠন বৃদ্ধি পায়। একইভাবে, অপর্যাপ্ত রাইজার ক্ষমতা সঙ্কুচিত গহ্বর সৃষ্টি করতে পারে। ছাঁচকে অবশ্যই দিকনির্দেশক দৃঢ়ীকরণ প্রদান করতে হবে, নিশ্চিত করে যে গলিত ধাতু ক্রিটিক্যাল বিভাগের দিকে প্রবাহিত হয় যতক্ষণ না সম্পূর্ণ দৃঢ়ীকরণ ঘটে।

ঢালাও তাপমাত্রা এবং কুলিং রেট
দ্রুত শীতল হওয়ার সময় তাপীয় চাপের ফলে ফাটল দেখা দেয়, যখন গ্যাসগুলি পর্যাপ্তভাবে অপসারণ না করা হলে ছিদ্র তৈরি হতে পারে। একটি সর্বোত্তম ঢালা তাপমাত্রা বজায় রাখা গ্যাস দ্রবণীয়তার সাথে তরলতার ভারসাম্য বজায় রাখতে সহায়তা করে। অত্যধিক গরম হলে গ্যাসের শোষণ বৃদ্ধি পায়, যখন কম গরম হলে প্রবাহ কমে যায়, ফলে অসম্পূর্ণ ভরাট হয়। একইভাবে, নিয়ন্ত্রিত শীতলতা হঠাৎ করে তাপমাত্রার গ্রেডিয়েন্টকে বাধা দেয় যা গরম কান্না বা ফাটল সৃষ্টি করতে পারে।
একটি ব্যবহারিক নির্দেশিকা হল খাদ রচনা এবং ছাঁচ উপাদানের উপর নির্ভর করে ঢালা তাপমাত্রা পরিসীমা নিরীক্ষণ করা। ছাঁচের নিয়ন্ত্রিত প্রিহিটিং স্থিতিশীল শীতল হার বজায় রাখতে সহায়তা করে।

গ্যাস নিয়ন্ত্রণ এবং ডিগ্যাসিং পদ্ধতি
ইস্পাত ঢালাইয়ের ছিদ্রগুলির প্রধান কারণগুলির মধ্যে একটি হল গ্যাস এনট্র্যাপমেন্ট। গ্যাসের উত্সগুলির মধ্যে রয়েছে হাইড্রোজেন, নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেন যা গলে যাওয়ার সময় শোষিত হয়। প্রতিরোধমূলক ব্যবস্থাগুলির মধ্যে পরিষ্কার চার্জ সামগ্রী ব্যবহার করা, গলিত ধাতব পৃষ্ঠগুলিকে ফ্লাক্স দিয়ে ঢেকে রাখা এবং ভ্যাকুয়াম বা নিষ্ক্রিয় গ্যাস ডিগ্যাসিং প্রয়োগ করা জড়িত। ছাঁচে কার্যকরী ভেন্টিং চ্যানেলগুলি ঢালার সময় গ্যাস বের হতে সাহায্য করে।

প্রিহিটিং এবং স্ট্রেস কন্ট্রোল
ছাঁচকে প্রিহিটিং করা এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ তাপমাত্রা বজায় রাখা ঢালাইয়ের আকস্মিক তাপীয় শককে হ্রাস করে। তাপীয় ফাটলের জন্য অসম তাপমাত্রা বন্টন একটি সাধারণ কারণ। পর্যায়ক্রমে নিয়ন্ত্রিত শীতল প্রয়োগ চাপ উপশম করতে এবং বিকৃতি কমিয়ে দেয়। কিছু নির্মাতা অবশিষ্ট চাপ কমাতে ঢালাইয়ের পরে নিয়ন্ত্রিত চুল্লি কুলিং ব্যবহার করে।

এক্সোথার্মিক উপাদান এবং ঠান্ডা ব্যবহার
ঘনীভূতকরণ নিয়ন্ত্রণের জন্য ঢালাইয়ে সাধারণত এক্সোথার্মিক উপাদান এবং ঠান্ডা প্রয়োগ করা হয়। এক্সোথার্মিক রাইজার হাতা গলিত ধাতুর তাপমাত্রা বেশিক্ষণ বজায় রাখে, সম্পূর্ণ খাওয়ানোর প্রচার করে এবং সঙ্কুচিত ছিদ্র হ্রাস করে। ধাতব ঠাণ্ডা, কৌশলগতভাবে স্থাপন করা, দিকনির্দেশক দৃঢ়ীকরণ বাড়ায়, অভ্যন্তরীণ শূন্যতা এবং ফাটল এড়াতে শীতলকরণ প্রক্রিয়াকে গাইড করে। তাদের সম্মিলিত ব্যবহার আরও অনুমানযোগ্য দৃঢ়করণ পথের জন্য অনুমতি দেয়।

ঢালাই পরে তাপ চিকিত্সা
অভ্যন্তরীণ চাপ উপশম করতে এবং মাইক্রোস্ট্রাকচারাল অভিন্নতা উন্নত করতে পোস্ট-কাস্টিং তাপ চিকিত্সা অপরিহার্য। অ্যানিলিং, স্বাভাবিককরণ এবং স্ট্রেস রিলিভিং এর মতো প্রক্রিয়াগুলি নিশ্চিত করে যে পরিষেবার সময় ছোট অভ্যন্তরীণ ত্রুটিগুলি বড় ফাটলে পরিণত না হয়। তাপ চিকিত্সা খাদ বিতরণকে একজাত করে, বিচ্ছিন্নতা হ্রাস করে এবং কঠোরতা উন্নত করে।

পরিদর্শন এবং মান নিয়ন্ত্রণ
অ-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষা (NDT) পদ্ধতি প্রাথমিক পর্যায়ে ফাটল এবং ছিদ্র সনাক্ত করতে সাহায্য করে, চূড়ান্ত ব্যবহারের আগে সংশোধনমূলক পদক্ষেপের অনুমতি দেয়। রেডিওগ্রাফিক টেস্টিং অভ্যন্তরীণ পোরোসিটি সনাক্ত করতে পারে, যখন অতিস্বনক পরীক্ষা সাবসারফেস ফাটল সনাক্ত করে। ডাই পেনিট্রান্ট পরীক্ষা পৃষ্ঠ ফাটল জন্য দরকারী. কঠোর পরিদর্শন প্রোটোকল প্রয়োগ করা নিশ্চিত করে যে শুধুমাত্র ত্রুটি-মুক্ত ঢালাই আবেদনে এগিয়ে যায়।

অপারেটর প্রশিক্ষণ এবং প্রক্রিয়া পর্যবেক্ষণ
এমনকি উন্নত সরঞ্জামের সাথেও, অপারেটরের দক্ষতা ঢালাই ত্রুটিগুলি কমাতে একটি সিদ্ধান্তমূলক ভূমিকা পালন করে। ঢালা কৌশল, ছাঁচ পরিচালনা এবং তাপমাত্রা নিরীক্ষণের সঠিক প্রশিক্ষণ ধারাবাহিকতা বজায় রাখতে সহায়তা করে। রিয়েল-টাইম মনিটরিং সিস্টেম যেমন থার্মাল ইমেজিং বা স্বয়ংক্রিয় সেন্সর প্রতিক্রিয়া প্রদান করে, দ্রুত সমন্বয়ের অনুমতি দেয়। ফাউন্ড্রির মধ্যে মানসম্পন্ন সচেতনতার সংস্কৃতি গড়ে তোলা মানুষের ত্রুটিগুলিকে আরও কমিয়ে দেয় যা ফাটল বা ছিদ্রের দিকে পরিচালিত করে।

নির্ভরযোগ্য কাস্টিংয়ের জন্য সমন্বিত পদ্ধতি
তাপ-প্রতিরোধী ইস্পাত ঢালাইয়ে ফাটল এবং ছিদ্র এড়ানোর জন্য একটি সমন্বিত পদ্ধতির প্রয়োজন, ধাতববিদ্যার নীতিগুলি, নকশা অপ্টিমাইজেশান, প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ এবং পোস্ট-ট্রিটমেন্টের সমন্বয়। কোন একক পরিমাপ ত্রুটি-মুক্ত ঢালাই গ্যারান্টি দিতে পারে না; পরিবর্তে, প্রতিরোধমূলক কৌশলগুলির একটি সংমিশ্রণ অবশ্যই সমগ্র উত্পাদন চক্র জুড়ে প্রয়োগ করতে হবে৷