অনুসন্ধান
পদার্থ বিজ্ঞান এবং ধাতববিদ্যার ইঞ্জিনিয়ারিংয়ে, মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিল এর অনন্য কঠোর দক্ষতার জন্য যথেষ্ট মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। উপাদানগুলির বৈশিষ্ট্যগুলি অনুকূলকরণ এবং তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়াগুলি গাইড করার জন্য এর কঠোরকরণ প্রক্রিয়াটি বোঝা গুরুত্বপূর্ণ। মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিলের কঠোরতা মূলত একটি জটিল প্রক্রিয়া যেখানে মেটাস্টেবল অস্টেনাইট দ্রুত কুলিং (শোধন) এর সময় একটি সুপারস্যাচুরেটেড সলিড দ্রবণে মার্টেনসাইটের সময় একটি বিচ্ছুরিত পর্যায়ে রূপান্তরিত করে।
অস্টেনাইট: শোধ করার আগে প্রস্তুতি
শোধন প্রক্রিয়া গরম দিয়ে শুরু হয়। মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিলটি পর্যাপ্ত উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়, সাধারণত 850 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড এবং 1050 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডের মধ্যে, সম্পূর্ণরূপে বা মূলত এর অভ্যন্তরীণ কাঠামোটি অস্টেনাইটে রূপান্তরিত করতে। অস্টেনাইট একটি মুখ কেন্দ্রিক ঘনক (এফসিসি) কাঠামো সহ একটি শক্ত সমাধান। এই উচ্চ তাপমাত্রায়, খাদে কার্বন এবং ক্রোমিয়াম পরমাণুগুলি অস্টেনাইট জালিতে পুরোপুরি দ্রবীভূত হয়। অস্টেনাইট ভাল প্লাস্টিকতা প্রদর্শন করে তবে তুলনামূলকভাবে কম কঠোরতা, পরবর্তী শোধের জন্য কাঠামো প্রস্তুত করে।
শোধন: একটি সমালোচনামূলক পর্যায়ে রূপান্তর
কঠোরতা অর্জনের মূল পদক্ষেপ শোধ করা। যখন ইস্পাতটি দ্রুত তাপমাত্রা থেকে ঠান্ডা করা হয়, তখন কার্বন পরমাণুর স্ফটিক জালির বাইরে ছড়িয়ে দেওয়ার জন্য পর্যাপ্ত সময় থাকে না। তাপমাত্রায় দ্রুত হ্রাসের কারণে, অস্টেনাইটের মুখ-কেন্দ্রিক ঘনক (এফসিসি) জাল অস্থির হয়ে ওঠে। নিম্ন-তাপমাত্রার অবস্থার সাথে খাপ খাইয়ে নিতে, জালগুলি অবশ্যই রূপান্তর করতে হবে। যাইহোক, কার্বন পরমাণুগুলি ছড়িয়ে দিতে অক্ষম এবং নতুন জাল কাঠামোতে "আটকা পড়ে" হয়ে যায়। এই দ্রুত, প্রসারণ-মুক্ত জাল পুনর্গঠনটি অস্টেনাইটকে মার্টেনসাইটে রূপান্তর করতে পরিচালিত করে।
মার্টেনসাইটের একটি দেহকেন্দ্রিক টেট্রাগোনাল (বিসিটি) জাল কাঠামো রয়েছে। অস্টেনাইটের এফসিসি কাঠামোর সাথে তুলনা করে, বিসিটি জালিটি কার্বন পরমাণু দ্বারা সি-অক্ষের সাথে "প্রসারিত" হয়, যখন এ- এবং বি-অক্ষের সাথে সংকুচিত হয়। এই জালির বিকৃতিটি উল্লেখযোগ্য অভ্যন্তরীণ চাপ তৈরি করে, যা মার্টেনসাইটের উচ্চ কঠোরতার মৌলিক কারণ। কল্পনা করুন, একটি মাইক্রোস্কোপিক স্তরে, অগণিত আটকা পড়া কার্বন পরমাণু নখের মতো কাজ করে, জাল স্তরগুলির মধ্যে চলাচল রোধ করে, যার ফলে উপাদানের কঠোরতা এবং শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়।
মার্টেনসিটিক রূপান্তরের বৈশিষ্ট্য এবং প্রভাবিতকারী কারণগুলি
মার্টেনসিটিক রূপান্তরটিতে বেশ কয়েকটি উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে:
বিচ্ছিন্নতা: এটি মার্টেনসিটিক রূপান্তর এবং traditional তিহ্যবাহী প্রসারণ-ধরণের পর্যায়ের রূপান্তরগুলির মধ্যে সর্বাধিক মৌলিক পার্থক্য। কার্বন এবং অ্যালোয়িং পরমাণু প্রায় কোনও দীর্ঘ-দূরত্বের প্রসারণ না করে, যার ফলে অত্যন্ত দ্রুত পর্যায়ের রূপান্তর ঘটে, এক সেকেন্ডেরও কম সময়ে সম্পূর্ণ।
শিয়ার মেকানিজম: পারমাণবিক স্তরগুলির সমন্বিত শিয়ারিংয়ের মাধ্যমে পর্যায় রূপান্তর ঘটে। জালির পুনর্গঠনটি এক জোড়া কাঁচিগুলির মতো কাজ করে, যার সাথে একটি পারমাণবিক স্তর স্লাইডিং এবং এটি সহ সংলগ্ন পারমাণবিক স্তরগুলি টানছে। এই শিয়ারিং প্রক্রিয়াটি মার্টেনসাইটের জন্য অনন্য লেমেলার বা ফ্লেকি কাঠামো তৈরি করে।
সময়-স্বতন্ত্র পর্যায় রূপান্তর: মার্টেনসটিক ট্রান্সফর্মেশন তাপমাত্রা (এমএস) এবং মার্টেনসিটিক ফিনিস তাপমাত্রা (এমএফ) একটি পর্যায় রূপান্তর ঘটে কিনা তা নির্ধারণের মূল কারণ। ফেজ ট্রান্সফর্মেশন এমএস পয়েন্টের নীচে অবিলম্বে শুরু হয় এবং এমএফ পয়েন্টের নীচে শেষ হয়। পর্যায় রূপান্তরের সীমাটি সম্পূর্ণরূপে চূড়ান্ত শীতল তাপমাত্রার উপর নির্ভরশীল এবং সেই তাপমাত্রায় পর্যায় রূপান্তরের সময়কাল থেকে পৃথক।
অনেকগুলি কারণ কঠোর প্রভাবকে প্রভাবিত করে তবে দুটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ:
কার্বন সামগ্রী: মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টিলের মধ্যে কার্বন সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কঠোর উপাদান। কার্বন সামগ্রী যত বেশি হবে, মার্টেনসাইটের জালিয়াতির পরে আরও বেশি জালিয়াতির বিকৃতিটি নিভে যাওয়ার পরে গঠিত হয় এবং কঠোরতা তত বেশি। উদাহরণস্বরূপ, 440 সি স্টেইনলেস স্টিলের উচ্চ কার্বন সামগ্রীর কারণে অত্যন্ত কঠোরতা রয়েছে।
অ্যালোয়িং উপাদানগুলি: কার্বন ছাড়াও ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম এবং ভ্যানডিয়ামের মতো অ্যালোয়িং উপাদানগুলিও অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। তারা মার্টেনসিটিক ট্রান্সফর্মেশন তাপমাত্রা (এমএস) হ্রাস করে এবং কঠোরতা বাড়ায়। কঠোরতা অবলম্বন করার সময় পৃষ্ঠ থেকে মূলে মার্টেনসাইট গঠনের ইস্পাতের ক্ষমতা বোঝায়। অস্টেনাইটে দ্রবীভূত করে, এই অ্যালোয়িং উপাদানগুলি মুক্তো এবং বাইনাইটের মতো প্রসারণ পর্যায়গুলি গঠনে বিলম্ব করে, মার্টেনসিটিক রূপান্তরের জন্য দীর্ঘ "উইন্ডো" সরবরাহ করে।
মেজাজ: কঠোরতা এবং দৃ ness ়তা ভারসাম্যপূর্ণ
শোধন করার পরে মার্টেনসাইট অত্যন্ত শক্ত, তবে এটি উল্লেখযোগ্য অভ্যন্তরীণ চাপ এবং উচ্চ ব্রিটলেন্সিও প্রদর্শন করে, এটি সরাসরি ব্যবহার করা কঠিন করে তোলে। অতএব, টেম্পারিং প্রয়োজনীয়। টেম্পারিংয়ের মধ্যে এমএস পয়েন্টের নীচে একটি তাপমাত্রায় নিভে যাওয়া ইস্পাতটি পুনরায় গরম করা এবং এটি সময়ের জন্য সেই তাপমাত্রায় ধরে রাখা জড়িত। মেজাজের উদ্দেশ্য হ'ল অভ্যন্তরীণ চাপগুলি মুক্তি দেওয়া এবং উচ্চতর কঠোরতা বজায় রেখে উপাদানের দৃ ness ়তা উন্নত করা। টেম্পারিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, সুপারস্যাচুরেটেড কার্বন পরমাণুগুলি মার্টেনসাইট জাল থেকে বৃষ্টিপাত করে, ফ্যারাইট ম্যাট্রিক্স জুড়ে ছড়িয়ে পড়া সূক্ষ্ম কার্বাইড তৈরি করে। এই বৃষ্টিপাত শক্তিশালীকরণ প্রক্রিয়াটি দৃ ness ়তার উন্নতি করার সময় উপাদানটিকে উচ্চ শক্তি বজায় রাখতে দেয়। বিভিন্ন মেজাজের তাপমাত্রা বিভিন্ন মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং বৈশিষ্ট্য উত্পাদন করে। উদাহরণস্বরূপ, নিম্ন-তাপমাত্রার টেম্পারিং (প্রায় 150-250 ° C) প্রাথমিকভাবে উচ্চ কঠোরতা বজায় রাখে, যখন উচ্চ-তাপমাত্রার মেজাজ (প্রায় 500-650 ° C) দৃ ness ়তা এবং নমনীয়তা উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত করে, তবে কঠোরতা হ্রাস করে
