প্রশ্ন: আমরা সম্প্রতি এমন কিছু কাজ শুরু করেছি যার জন্য কিছু যন্ত্রাংশ প্রধানত গ্রেড ৩০৪ স্টেইনলেস স্টিল দিয়ে তৈরি করতে হবে, যা নিজের সাথেই এবং মাইল্ড স্টিলের সাথে ঝালাই করা হয়। আমরা ১.২৫ ইঞ্চি পুরু পর্যন্ত স্টেইনলেস স্টিলের সাথে স্টেইনলেস স্টিলের ঝালাইয়ে কিছু ফাটলের সমস্যা লক্ষ্য করেছি। উল্লেখ করা হয়েছে যে আমাদের ফেরাইটের পরিমাণ কম। আপনি কি ব্যাখ্যা করতে পারেন এটি কী এবং কীভাবে এর সমাধান করা যায়?
এটি একটি ভালো প্রশ্ন। হ্যাঁ, ফেরাইটের পরিমাণ কমে যাওয়ার অর্থ কী এবং কীভাবে তা প্রতিরোধ করা যায়, তা বুঝতে আমরা আপনাকে সাহায্য করতে পারি।
প্রথমে, স্টেইনলেস স্টিল (SS)-এর সংজ্ঞা এবং ঝালাই করা জোড়ের সাথে ফেরাইটের সম্পর্ক পর্যালোচনা করা যাক। ব্ল্যাক স্টিল এবং এর সংকর ধাতুগুলিতে ৫০%-এর বেশি লোহা থাকে। এর মধ্যে সমস্ত কার্বন ও স্টেইনলেস স্টিল এবং অন্যান্য সংজ্ঞায়িত গোষ্ঠী অন্তর্ভুক্ত। অ্যালুমিনিয়াম, তামা এবং টাইটানিয়ামে লোহা থাকে না, তাই এগুলি অলৌহ সংকর ধাতুর চমৎকার উদাহরণ।
এই সংকর ধাতুর প্রধান উপাদানগুলো হলো কমপক্ষে ৯০% লোহাযুক্ত কার্বন স্টিল এবং ৭০ থেকে ৮০% লোহাযুক্ত স্টেইনলেস স্টিল (SS)। স্টেইনলেস স্টিল হিসেবে শ্রেণীবদ্ধ হতে হলে, এতে অবশ্যই কমপক্ষে ১১.৫% ক্রোমিয়াম যুক্ত থাকতে হবে। এই ন্যূনতম সীমার চেয়ে বেশি ক্রোমিয়ামের মাত্রা স্টিলের পৃষ্ঠে ক্রোমিয়াম অক্সাইডের স্তর তৈরি হতে সাহায্য করে এবং মরিচা (আয়রন অক্সাইড) বা রাসায়নিক আক্রমণের কারণে সৃষ্ট ক্ষয়ের মতো জারণ প্রক্রিয়া প্রতিরোধ করে।
এসএস (SS) প্রধানত তিনটি ভাগে বিভক্ত: অস্টেনাইট, ফেরাইট এবং মার্টেনসাইট। এদের নামকরণ করা হয়েছে কক্ষ তাপমাত্রায় এদের গঠনকারী স্ফটিক কাঠামোর উপর ভিত্তি করে। আরেকটি সাধারণ ভাগ হলো ডুপ্লেক্স এসএস (duplex SS), যার স্ফটিক কাঠামোতে ফেরাইট এবং অস্টেনাইটের মধ্যে একটি ভারসাম্য থাকে।
অস্টেনিটিক গ্রেড, অর্থাৎ ৩০০ সিরিজে, ১৬% থেকে ৩০% ক্রোমিয়াম এবং ৮% থেকে ৪০% নিকেল থাকে, যা প্রধানত একটি অস্টেনিটিক ক্রিস্টাল কাঠামো তৈরি করে। অস্টেনাইট-ফেরাইট অনুপাতের গঠনকে ত্বরান্বিত করার জন্য ইস্পাত তৈরির প্রক্রিয়ার সময় নিকেল, কার্বন, ম্যাঙ্গানিজ এবং নাইট্রোজেনের মতো স্টেবিলাইজার যোগ করা হয়। এর কিছু সাধারণ গ্রেড হলো ৩০৪, ৩১৬ এবং ৩৪৭। এটি ভালো ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে; প্রধানত খাদ্য, রাসায়নিক পরিষেবা, ঔষধশিল্প এবং ক্রায়োজেনিক ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। ফেরাইট গঠন নিয়ন্ত্রণ করার ফলে এটি নিম্ন তাপমাত্রায় চমৎকার দৃঢ়তা প্রদান করে।
ফেরাইটিক এসএস হলো ৪০০ সিরিজের একটি গ্রেড যা সম্পূর্ণরূপে চৌম্বকীয়, এতে ১১.৫% থেকে ৩০% ক্রোমিয়াম থাকে এবং এর স্ফটিক কাঠামো ফেরাইটিক প্রকৃতির। ফেরাইট গঠনকে ত্বরান্বিত করার জন্য ইস্পাত উৎপাদনের সময় ক্রোমিয়াম, সিলিকন, মলিবডেনাম এবং নাইওবিয়াম স্টেবিলাইজার হিসেবে ব্যবহার করা হয়। এই ধরনের এসএস সাধারণত গাড়ির নিষ্কাশন ব্যবস্থা এবং বিদ্যুৎ কেন্দ্রে ব্যবহৃত হয় এবং উচ্চ তাপমাত্রায় এর প্রয়োগ সীমিত। এর কয়েকটি বহুল ব্যবহৃত প্রকার হলো ৪০৫, ৪০৯, ৪৩০ এবং ৪৪৬।
মার্টেনসিটিক গ্রেড, যা ৪০০ সিরিজ যেমন ৪০৩, ৪১০ এবং ৪৪০ দ্বারাও চিহ্নিত, চৌম্বকীয় হয়, এতে ১১.৫% থেকে ১৮% ক্রোমিয়াম থাকে এবং এর স্ফটিক কাঠামো মার্টেনসাইট। এই সংমিশ্রণে সোনার পরিমাণ সবচেয়ে কম থাকে, যার ফলে এগুলোর উৎপাদন খরচ সবচেয়ে কম। এগুলো কিছুটা ক্ষয়রোধী, চমৎকার শক্তিসম্পন্ন এবং সাধারণত খাবার টেবিলের বাসনপত্র, দন্ত ও শল্যচিকিৎসার সরঞ্জাম, রান্নার পাত্র এবং নির্দিষ্ট কিছু যন্ত্রপাতিতে ব্যবহৃত হয়।
আপনি যখন স্টেইনলেস স্টিল (SS) ওয়েল্ড করেন, তখন সাবস্ট্রেটের ধরন এবং এর ব্যবহারিক প্রয়োগের উপর নির্ভর করে উপযুক্ত ফিলার মেটাল নির্ধারণ করা হয়। যদি আপনি গ্যাস শিল্ডিং প্রক্রিয়া ব্যবহার করেন, তবে ওয়েল্ডিং-সম্পর্কিত কিছু নির্দিষ্ট সমস্যা প্রতিরোধ করার জন্য শিল্ডিং গ্যাসের মিশ্রণের প্রতি আপনাকে বিশেষ মনোযোগ দিতে হতে পারে।
৩০৪ স্টিলকে নিজের সাথে ঝালাই করার জন্য আপনার একটি E308/308L ইলেকট্রোড প্রয়োজন হবে। “L” মানে হলো কম কার্বন, যা আন্তঃকণা ক্ষয় রোধ করতে সাহায্য করে। এই ইলেকট্রোডগুলিতে কার্বনের পরিমাণ ০.০৩%-এর নিচে থাকে; এর চেয়ে বেশি হলে কণার সীমানায় কার্বন অধঃক্ষেপিত হওয়ার এবং ক্রোমিয়ামের সাথে মিলিত হয়ে ক্রোমিয়াম কার্বাইড তৈরি করার ঝুঁকি বেড়ে যায়, যা কার্যকরভাবে স্টিলের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা কমিয়ে দেয়। এসএস ঝালাই করা জোড়ের তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলে (HAZ) ক্ষয় ঘটলে এটি স্পষ্ট হয়ে ওঠে। এল গ্রেড এসএস-এর ক্ষেত্রে আরেকটি বিবেচ্য বিষয় হলো, উচ্চ কার্যকারী তাপমাত্রায় সাধারণ এসএস গ্রেডের তুলনায় এগুলোর প্রসার্য শক্তি কম থাকে।
যেহেতু 304 স্টেইনলেস স্টিলের একটি অস্টেনিটিক প্রকার, তাই এর ওয়েল্ড মেটালে বেশিরভাগ অস্টেনাইট থাকবে। তবে, ওয়েল্ড মেটালে ফেরাইট গঠনে সহায়তা করার জন্য ইলেকট্রোডটিতে মলিবডেনামের মতো একটি ফেরাইট স্টেবিলাইজার থাকে। প্রস্তুতকারকরা সাধারণত ওয়েল্ড মেটালের জন্য ফেরাইটের পরিমাণের একটি সাধারণ পরিসীমা উল্লেখ করে থাকে। আগেই যেমন বলা হয়েছে, কার্বন একটি শক্তিশালী অস্টেনিটিক স্টেবিলাইজার, এবং এই কারণে ওয়েল্ড মেটালে এর সংযোজন রোধ করা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
ফেরাইট সংখ্যা শ্যাফলার ডায়াগ্রাম এবং WRC-1992 ডায়াগ্রাম থেকে নির্ণয় করা হয়, যা মান গণনা করার জন্য নিকেল এবং ক্রোমিয়াম সমতুল্য সূত্র ব্যবহার করে, এবং এই সূত্রগুলো ডায়াগ্রামে স্থাপন করলে একটি স্বাভাবিককৃত সংখ্যা পাওয়া যায়। ০ থেকে ৭-এর মধ্যে ফেরাইট সংখ্যাটি ওয়েল্ড মেটালে উপস্থিত ফেরাইট ক্রিস্টাল কাঠামোর আয়তন শতাংশকে নির্দেশ করে; তবে, শতাংশ বেশি হলে ফেরাইট সংখ্যা দ্রুত হারে বৃদ্ধি পায়। মনে রাখবেন যে স্টেইনলেস স্টিলের (SS) ফেরাইট কার্বন স্টিলের ফেরাইটের মতো নয়, বরং এটি ডেল্টা ফেরাইট নামক একটি দশা। অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টিলে হিট ট্রিটমেন্টের মতো উচ্চ তাপমাত্রার প্রক্রিয়ার সাথে সম্পর্কিত কোনো দশা রূপান্তর ঘটে না।
ফেরাইটের গঠন কাম্য, কারণ এটি অস্টেনাইটের চেয়ে বেশি নমনীয়, কিন্তু এটি অবশ্যই নিয়ন্ত্রিত হতে হবে। কিছু ক্ষেত্রে কম ফেরাইট সংখ্যা চমৎকার ক্ষয়-প্রতিরোধী ওয়েল্ড তৈরি করতে পারে, কিন্তু ওয়েল্ডিংয়ের সময় এতে হট ক্র্যাকিং হওয়ার প্রবল প্রবণতা থাকে। সাধারণ ব্যবহারের জন্য ফেরাইট সংখ্যা ৫ থেকে ১০-এর মধ্যে হওয়া উচিত, কিন্তু কিছু ক্ষেত্রে এর চেয়ে কম বা বেশি মানের প্রয়োজন হতে পারে। ফেরাইট ইন্ডিকেটর ব্যবহার করে কাজের জায়গায় ফেরাইট সহজেই যাচাই করা যায়।
যেহেতু আপনি ফাটলের সমস্যা এবং ফেরাইটের পরিমাণ কম থাকার কথা উল্লেখ করেছেন, তাই আপনাকে আপনার ফিলার মেটালটি ভালোভাবে পরীক্ষা করে দেখতে হবে এবং নিশ্চিত করতে হবে যে এটি পর্যাপ্ত পরিমাণে ফেরাইট তৈরি করছে – প্রায় ৮-এর কাছাকাছি হলে তা সহায়ক হবে। এছাড়াও, আপনি যদি ফ্লাক্স কোরড আর্ক ওয়েল্ডিং (FCAW) ব্যবহার করেন, তবে এই ফিলার মেটালগুলোতে সাধারণত ১০০% কার্বন ডাই অক্সাইড শিল্ডিং গ্যাস অথবা ৭৫% আর্গন/২৫% CO2 মিশ্রণ ব্যবহার করা হয়, যা ওয়েল্ড মেটালে কার্বন শোষণের কারণ হতে পারে। কার্বন শোষণের সম্ভাবনা কমাতে আপনি গ্যাস মেটাল আর্ক ওয়েল্ডিং (GMAW) পদ্ধতিতে যেতে এবং ৯৮% আর্গন/২% অক্সিজেন মিশ্রণ ব্যবহার করতে পারেন।
স্টেইনলেস স্টিল (SS) এবং কার্বন স্টিল ঝালাই করার জন্য আপনাকে অবশ্যই E309L ফিলার মেটেরিয়াল ব্যবহার করতে হবে। এই ফিলার মেটালটি বিশেষভাবে ভিন্ন ধাতু ঝালাই করার জন্য ব্যবহৃত হয় এবং ঝালাইয়ের মধ্যে কার্বন স্টিল মিশ্রিত হওয়ার পর এটি নির্দিষ্ট পরিমাণে ফেরাইট তৈরি করে। যেহেতু কার্বন স্টিল কিছু কার্বন শোষণ করে, তাই কার্বনের অস্টেনাইট তৈরির প্রবণতাকে প্রতিহত করার জন্য ফিলার মেটালে ফেরাইট স্টেবিলাইজার যোগ করা হয়। এটি ঝালাইয়ের ক্ষেত্রে তাপীয় ফাটল প্রতিরোধ করতে সাহায্য করে।
সংক্ষেপে, আপনি যদি অস্টেনিটিক এসএস ওয়েল্ডেড জয়েন্টে হট ক্র্যাক দূর করতে চান, তবে পর্যাপ্ত ফেরাইট ফিলার মেটাল আছে কিনা তা যাচাই করুন এবং ভালো ওয়েল্ডিং পদ্ধতি অনুসরণ করুন। হিট ইনপুট ৫০ কিলোজুল/ইঞ্চির নিচে রাখুন, মাঝারি থেকে কম ইন্টারপাস তাপমাত্রা বজায় রাখুন এবং সোল্ডারিং করার আগে নিশ্চিত করুন যে সোল্ডার জয়েন্টগুলো যেকোনো ধরনের দূষণমুক্ত। ওয়েল্ডেড জয়েন্টে ফেরাইটের পরিমাণ যাচাই করার জন্য একটি উপযুক্ত গেজ ব্যবহার করুন, যার লক্ষ্য থাকবে ৫ থেকে ১০।
ওয়েল্ডার, যা পূর্বে প্র্যাকটিক্যাল ওয়েল্ডিং টুডে নামে পরিচিত ছিল, সেইসব প্রকৃত মানুষদের তুলে ধরে যারা আমাদের দৈনন্দিন ব্যবহৃত ও কর্মোপযোগী পণ্যগুলো তৈরি করেন। এই ম্যাগাজিনটি ২০ বছরেরও বেশি সময় ধরে উত্তর আমেরিকার ওয়েল্ডিং কমিউনিটিকে সেবা দিয়ে আসছে।
এখন ‘দ্য ফ্যাব্রিকেটর’-এর ডিজিটাল সংস্করণে সম্পূর্ণ অ্যাক্সেসের মাধ্যমে মূল্যবান শিল্প সম্পদগুলিতে সহজে প্রবেশাধিকার পান।
দ্য টিউব অ্যান্ড পাইপ জার্নাল-এর ডিজিটাল সংস্করণটি এখন সম্পূর্ণরূপে প্রবেশযোগ্য, যা শিল্প খাতের মূল্যবান তথ্যাবলীতে সহজে প্রবেশাধিকার প্রদান করে।
স্ট্যাম্পিং জার্নালের ডিজিটাল সংস্করণে সম্পূর্ণ প্রবেশাধিকার উপভোগ করুন, যা মেটাল স্ট্যাম্পিং বাজারের জন্য সর্বশেষ প্রযুক্তিগত অগ্রগতি, সর্বোত্তম অনুশীলন এবং শিল্প সংবাদ সরবরাহ করে।
এখন ‘The Fabricator en Español’-এর ডিজিটাল সংস্করণে সম্পূর্ণ অ্যাক্সেসের মাধ্যমে শিল্পের মূল্যবান রিসোর্সগুলিতে সহজে প্রবেশাধিকার পান।