অনুসন্ধান
ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টীল (DSS) এর উচ্চ শক্তি এবং চমৎকার জারা প্রতিরোধের জন্য তেল ও গ্যাস, রাসায়নিক এবং অফশোর ইঞ্জিনিয়ারিং সেক্টরে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, ডিএসএস-এর উচ্চ কার্যকারিতা তার অস্টেনাইট (γ) এবং ফেরাইট (δ) এর সুনির্দিষ্টভাবে সুষম মাইক্রোস্ট্রাকচারের উপর নির্ভর করে। যখন ডিএসএস নির্দিষ্ট তাপমাত্রার সীমার মধ্যে বর্ধিত সময়ের জন্য উন্মুক্ত বা পরিচালনা করা হয়, তখন ফেরাইট ফেজ পচে যায়, বিভিন্ন "ক্ষতিকর পর্যায়" প্রসারিত করে। এই অবক্ষয়গুলি উপাদানটির যান্ত্রিক দৃঢ়তা এবং জারা প্রতিরোধকে মারাত্মকভাবে ক্ষতিগ্রস্থ করে, যা ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশনগুলির নির্ভরযোগ্যতার জন্য একটি উল্লেখযোগ্য হুমকি সৃষ্টি করে।
1. ভঙ্গুরতা হত্যাকারী: σ এবং χ পর্যায়গুলির বৃষ্টিপাত
সমস্ত ক্ষতিকর পর্যায়গুলির মধ্যে, σ পর্যায়টি নিঃসন্দেহে সবচেয়ে সুপরিচিত এবং ধ্বংসাত্মক।
বৃষ্টিপাতের তাপমাত্রা পরিসীমা: σ ফেজ প্রাথমিকভাবে 600°C থেকে 950°C এর মধ্যে বৃষ্টিপাত করে, এর বৃষ্টিপাতের গতিবিদ্যা প্রায় 800°C থেকে 880°C পর্যন্ত সর্বোচ্চ।
রাসায়নিক গঠন: σ ফেজ ক্রোমিয়াম (Cr) এবং মলিবডেনাম (Mo) সমৃদ্ধ একটি আন্তঃধাতু যৌগ। এটি δ ferrite এর পচন বা δ ferrite এবং γ austenite এর মধ্যে ইন্টারফেসে ইউটেক্টয়েড পচন প্রতিক্রিয়ার মাধ্যমে গঠন করে।
কর্মক্ষমতা প্রভাব: σ পর্বের বৃষ্টিপাত DSS এর প্রকৌশল বৈশিষ্ট্যের উপর দ্বি-মুখী প্রভাব ফেলে। প্রথমত, σ ফেজ নিজেই একটি কঠিন এবং ভঙ্গুর পর্যায়। এর উপস্থিতি উপাদানটির প্রভাবের দৃঢ়তাকে তীব্রভাবে হ্রাস করে, এটি কম তাপমাত্রায় বা স্ট্রেস ঘনত্বের পরিস্থিতিতে ভঙ্গুর ফ্র্যাকচারের জন্য সংবেদনশীল করে তোলে। দ্বিতীয়ত, বৃষ্টিপাতের সময়, σ ফেজ আশেপাশের δ ফেরাইট ম্যাট্রিক্স থেকে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে Cr এবং Mo গ্রহণ করে, যার ফলে σ ফেজকে ঘিরে Cr- এবং Mo-ক্ষয়প্রাপ্ত অঞ্চল হয়। এই ক্ষয়প্রাপ্ত অঞ্চলগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস করে, পিটিং এবং আন্তঃগ্রানুলার ক্ষয়ের জন্য ঝুঁকিপূর্ণ হয়ে ওঠে।
চি ফেজ হল একটি Cr- এবং Mo-সমৃদ্ধ আন্তঃধাতু যৌগ যা সাধারণত σ ফেজ (700°C থেকে 900°C) অনুরূপ তাপমাত্রা সীমার মধ্যে তৈরি হয়। যাইহোক, χ ফেজ সাধারণত বার্ধক্যের শুরুতে একটি মেটাস্টেবল পর্যায় হিসাবে অগ্রাধিকারমূলকভাবে অবক্ষয় করে, শুধুমাত্র পরে আরও স্থিতিশীল σ পর্যায়ে রূপান্তরিত হয়। বৈশিষ্ট্যের উপর এর নেতিবাচক প্রভাব σ পর্যায়ের মতোই, যার ফলে ক্ষয়ক্ষতি এবং ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা কমে যায়।
2. 475°C ভ্রমণ: নিম্ন তাপমাত্রায় একটি লুকানো হুমকি
উচ্চ-তাপমাত্রা অঞ্চলে σ ফেজ ছাড়াও, ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টিল নিম্ন তাপমাত্রায় একটি বিপদের অঞ্চলও অনুভব করে, যা 475 ডিগ্রি সেলসিয়াস অ্যামব্রিটলমেন্ট নামে পরিচিত।
বৃষ্টিপাতের তাপমাত্রা পরিসীমা: এই ঘটনাটি 350°C থেকে 550°C এর মধ্যে ঘটে, যার সর্বোচ্চ তীব্রতা প্রায় 475°C।
মাইক্রোমেকানিজম: এই তাপমাত্রা সীমার মধ্যে, ডেল্টা ফেরাইট ফেজ স্পিনোডাল পচনের মধ্য দিয়ে যায়, দুটি ন্যানোস্কেল ফেরাইট কাঠামোতে ভেঙে যায়: একটি ক্রোমিয়াম-সমৃদ্ধ α′ ফেজ (Cr-rich α′) এবং একটি ক্রোমিয়াম-দরিদ্র α ফেজ (Cr-দরিদ্র α)।
কর্মক্ষমতা প্রভাব: এই ন্যানোস্কেল ফেজ বিচ্ছেদ উপাদানটির কঠোরতা এবং শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে, তবে এর প্রভাবের দৃঢ়তা তীব্রভাবে হ্রাস করে। যদিও এই নিম্ন-তাপমাত্রার ক্ষয় ক্ষয় প্রতিরোধের উপর σ পর্বের বৃষ্টিপাতের তুলনায় কম তীব্র এবং ব্যাপক, ক্রোমিয়াম সমৃদ্ধ α′ ফেজও কিছু মিডিয়াতে ক্ষয় সংবেদনশীলতা বাড়িয়ে তুলতে পারে। এটি লক্ষণীয় যে স্পাইনোডাল পচনের জন্য সাধারণত দীর্ঘ বার্ধক্যের প্রয়োজন হয়, তবে ঠান্ডা-কাজ করা উপাদানে বৃষ্টিপাত গতিবিদ্যা ত্বরান্বিত হতে পারে।
3. কার্বনিট্রাইডস এবং সেকেন্ডারি অস্টেনাইট
উপরে উল্লিখিত প্রাথমিক অবক্ষয়গুলি ছাড়াও, অন্যান্য ক্ষতিকারক পর্যায়গুলি নির্দিষ্ট অবস্থার অধীনে গঠন করতে পারে:
কার্বাইড এবং নাইট্রাইডস: 550°C এবং 750°C এর মধ্যে, ক্রোমিয়াম কার্বাইড (Cr23C6) বা নাইট্রাইড বর্ষণ করতে পারে। যদিও আধুনিক ডিএসএস-এর কার্বন (সি) বিষয়বস্তু সাধারণত অত্যন্ত নিম্ন স্তরে (≤0.03%) রাখা হয়, তবুও এই অবক্ষেপগুলি শস্যের সীমানায় তৈরি হতে পারে, Cr গ্রাস করে এবং আন্তঃগ্রানাউলার ক্ষয়ের ঝুঁকি তৈরি করে।
সেকেন্ডারি অস্টেনাইট (γ2): σ পর্বের বৃষ্টিপাতের সময়, δ ফেরাইটের পচন একই সাথে নিকেল সমৃদ্ধ সেকেন্ডারি অস্টেনাইট (γ2) গঠন করে। যদিও γ2 নিজে একটি সরাসরি ক্ষতিকারক পর্যায় নয়, এর গঠন প্রক্রিয়া σ পর্বের বৃষ্টিপাতের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে যুক্ত। এর উপস্থিতি δ ferrite এর পচনকে সংকেত দেয়, যা পরোক্ষভাবে বস্তুগত বৈশিষ্ট্যের অবনতির সংকেত দেয়।
