+86-13915203580

ইস্পাত খাদ কি দিয়ে তৈরি? কম্পোজিশন ও ফরজিং গাইড

বাড়ি / খবর / শিল্প সংবাদ / ইস্পাত খাদ কি দিয়ে তৈরি? কম্পোজিশন ও ফরজিং গাইড

ইস্পাত খাদ কি দিয়ে তৈরি? কম্পোজিশন ও ফরজিং গাইড

সরাসরি উত্তর

ইস্পাত খাদ মৌলিকভাবে লোহা এবং কার্বন দিয়ে তৈরি, কিন্তু যা সাধারণ ইস্পাতকে উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন অ্যালোয় ইস্পাতে রূপান্তরিত করে তা হল ইচ্ছাকৃতভাবে এক বা একাধিক অ্যালোয়িং উপাদানের সংযোজন — যেমন ক্রোমিয়াম, নিকেল, মলিবডেনাম, ম্যাঙ্গানিজ, ভ্যানডিয়াম বা টংস্টেন — প্রতিটি নির্দিষ্ট যান্ত্রিক বা রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যে অবদান রাখে। খাদ ইস্পাত forgings , উচ্চ কম্প্রেসিভ শক্তির অধীনে এই সমৃদ্ধ উপাদানকে আকার দেওয়ার মাধ্যমে উত্পাদিত, শিল্প উত্পাদনে ধাতব কাজের সবচেয়ে কাঠামোগতভাবে নির্ভরযোগ্য ফর্মগুলির একটি প্রতিনিধিত্ব করে।

স্টিলের বেস কম্পোজিশন হল লোহা (ফে) সাধারণত কার্বন (C) এর সাথে মিলিত হয় ওজন দ্বারা 0.05% থেকে 2.0% . তারপর প্রয়োগের উপর নির্ভর করে কঠোরতা, প্রসার্য শক্তি, জারা প্রতিরোধের, কঠোরতা বা তাপ প্রতিরোধের পরিবর্তন করতে নিয়ন্ত্রিত শতাংশে অ্যালোয়িং উপাদানগুলি চালু করা হয়। এই ইচ্ছাকৃত কম্পোজিশন ইঞ্জিনিয়ারিং যা খাদ ইস্পাতকে প্লেইন কার্বন ইস্পাত থেকে আলাদা করে — এবং এটিই তৈরি করে খাদ ইস্পাত forgings তাই তেল ও গ্যাস, মহাকাশ, স্বয়ংচালিত, এবং ভারী যন্ত্রপাতির মতো চাহিদার শিল্পে মূল্যবান।

মূল উপাদান যা খাদ ইস্পাত তৈরি করে

অ্যালয় স্টিল কী দিয়ে তৈরি তা বোঝার জন্য এর মৌলিক বিল্ডিং ব্লকগুলি দেখতে হবে। প্রতিটি উপাদান একটি উদ্দেশ্য পরিবেশন করে - একটি গণনা করা কারণ ছাড়া কোনটি যোগ করা হয় না।

Fe

আয়রন (Fe)

প্রাথমিক বেস ধাতু। আয়রন কাঠামোগত মেরুদণ্ড প্রদান করে। খাঁটি লোহা তুলনামূলকভাবে নরম এবং নমনীয়, এই কারণেই এর যান্ত্রিক কর্মক্ষমতা বাড়াতে কার্বন এবং অন্যান্য সংকর উপাদান যুক্ত করা হয়। লোহা সাধারণত গঠন করে 97% বা তার বেশি বেশিরভাগ খাদ ইস্পাত গ্রেডে মোট রচনার।

C

কার্বন (C)

সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ alloying উপাদান. কার্বন সামগ্রী সরাসরি কঠোরতা এবং প্রসার্য শক্তি নিয়ন্ত্রণ করে। কম খাদ ইস্পাত সীমার মধ্যে কার্বন ধারণ করে 0.15% থেকে 0.50% . উচ্চতর কার্বন সামগ্রী কঠোরতা বাড়ায় কিন্তু ওয়েল্ডেবিলিটি এবং দৃঢ়তা হ্রাস করে, ফরজিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সতর্ক ভারসাম্য প্রয়োজন।

ক্র

ক্রোমিয়াম (Cr)

থেকে পরিমাণে যোগ করা হয়েছে 0.5% থেকে 18% , ক্রোমিয়াম নাটকীয়ভাবে জারা প্রতিরোধের এবং কঠোরতা উন্নত করে। 10.5% এর উপরে স্তরে, ইস্পাত স্টেইনলেস হয়ে যায়। উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য অ্যালয় স্টিলের ফোরজিংসে, ক্রোমিয়াম উচ্চ তাপমাত্রায় কার্বাইডকে স্থিতিশীল করে, তাপের নিচে নরম হওয়া রোধ করে।

নি

নিckel (Ni)

নিckel improves toughness, particularly at low temperatures, and enhances corrosion resistance. It is commonly used in amounts of 1% থেকে 5% কাঠামোগত খাদ ইস্পাত মধ্যে. ক্রোমিয়ামের সংমিশ্রণে, নিকেল চাপের জাহাজ ফোরজিংস এবং টারবাইন উপাদানগুলির জন্য উপলব্ধ সবচেয়ে প্রভাব-প্রতিরোধী খাদ স্টিলগুলির কিছু তৈরি করে।

মো

মোlybdenum (Mo)

উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন খাদ স্টিলের সবচেয়ে মূল্যবান সংযোজনগুলির মধ্যে একটি, মলিবডেনাম সাধারণত এখানে যোগ করা হয় 0.15% থেকে 1.0% . এটি উল্লেখযোগ্যভাবে কঠোরতা, মেজাজ বাধা প্রতিরোধ এবং উচ্চ-তাপমাত্রা শক্তি বৃদ্ধি করে। তেল ড্রিলিং এবং পেট্রোকেমিক্যাল পরিবেশে ব্যবহৃত অ্যালয় স্টিলের ফোরজিংসে প্রায় সবসময়ই মলিবডেনাম থাকে।

Mn

ম্যাঙ্গানিজ (Mn)

ম্যাঙ্গানিজ ইস্পাত তৈরির সময় ডিঅক্সিডেশনে অবদান রাখে এবং কঠোরতা এবং প্রসার্য শক্তি উন্নত করে। এটি আয়রন সালফাইডের পরিবর্তে ম্যাঙ্গানিজ সালফাইড গঠন করে সালফারের ক্ষতিকর প্রভাবকে নিরপেক্ষ করে। স্তর সাধারণত থেকে পরিসীমা 0.30% থেকে 1.80% স্ট্যান্ডার্ড খাদ ইস্পাত গ্রেড মধ্যে.

খাদ ইস্পাত কিভাবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়: নিম্ন-খাদ বনাম উচ্চ-খাদ

সমস্ত খাদ ইস্পাত রচনা বা কর্মক্ষমতা সমান নয়। শিল্প তাদের দুটি বিস্তৃত শ্রেণীতে বিভক্ত করে, যা উপস্থিত অ্যালোয়িং উপাদানগুলির মোট শতাংশের উপর ভিত্তি করে। এই শ্রেণীবিভাগের ফোরজিং প্যারামিটার, তাপ চিকিত্সার প্রয়োজনীয়তা এবং শেষ-ব্যবহারের অ্যাপ্লিকেশনগুলির উপর সরাসরি প্রভাব রয়েছে।

মোট খাদ উপাদান বিষয়বস্তু এবং সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন দ্বারা খাদ ইস্পাত শ্রেণীবিভাগ
শ্রেণী মোট খাদ সামগ্রী কমন অ্যালোয়িং এলিমেন্ট সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন
কম খাদ ইস্পাত ৮% এর কম ক্র, Mo, Ni, Mn, V প্রেসার ভেসেল, পাইপলাইন, স্ট্রাকচারাল ফোরজিংস, স্বয়ংচালিত উপাদান
উচ্চ খাদ ইস্পাত 8% বা তার বেশি ক্র, Ni, Mo, W, Co মহাকাশ, গ্যাস টারবাইন, রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ, উচ্চ-তাপমাত্রা ফোরজিংস
স্টেইনলেস স্টীল (উপসেট) সর্বনিম্ন 10.5% কোটির উপরে ক্র, Ni, Mo খাদ্য প্রক্রিয়াকরণ, সামুদ্রিক, চিকিৎসা, ভালভ ফোরজিংস
টুল ইস্পাত (উপসেট) পরিবর্তনশীল, উচ্চ সি সংকর ধাতু W, Mo, Cr, V কাটিং টুল, ডাই, মোল্ড, ফরজিং টুলিং

ফরজিং শিল্পে, বিশ্বব্যাপী উত্পাদিত অ্যালয় স্টিলের ফোরজিংসের সংখ্যাগরিষ্ঠের জন্য নিম্ন-খাদ স্টীলগুলি দায়ী , প্রাথমিকভাবে কারণ তারা যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং খরচ-দক্ষতার একটি চমৎকার ভারসাম্য অফার করে। উচ্চ-খাদ গ্রেডগুলি চরম পরিষেবার অবস্থার জন্য সংরক্ষিত যেখানে কর্মক্ষমতা প্রয়োজনীয়তা বর্ধিত উপাদান ব্যয়কে ন্যায্যতা দেয়।

কিভাবে খাদ ইস্পাত উত্পাদিত হয়: কাঁচা আকরিক থেকে সমাপ্ত রচনা

খাদ ইস্পাত উৎপাদন একটি বহু-পর্যায়ের ধাতব প্রক্রিয়া যার প্রতিটি ধাপে সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। এই প্রক্রিয়াটি বোঝা ব্যাখ্যা করে যে কেন সংমিশ্রণ সামঞ্জস্যপূর্ণ অ্যালয় স্টিল ফোরজিংসে এত গুরুত্বপূর্ণ - এমনকি রসায়নের ছোট বিচ্যুতিও নকল অংশের চূড়ান্ত বৈশিষ্ট্যগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করতে পারে।

01

লৌহ আকরিক গলানো এবং প্রাথমিক ইস্পাত উৎপাদন

প্রক্রিয়াটি একটি বিস্ফোরণ চুল্লিতে শুরু হয় যেখানে লোহা আকরিক, কোক এবং চুনাপাথরকে তাপমাত্রার বেশি তাপমাত্রায় একত্রিত করা হয়। 1,500°C . এটি পিগ আয়রন তৈরি করে — একটি উচ্চ-কার্বন, উচ্চ-অশুদ্ধ লোহার ফর্ম। পিগ আয়রনকে তারপরে একটি বেসিক অক্সিজেন ফার্নেস (BOF) বা বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেস (EAF) এ কার্বনের পরিমাণ কমাতে এবং সালফার এবং ফসফরাসের মতো অবাঞ্ছিত অমেধ্য অপসারণ করে অপরিশোধিত ইস্পাত তৈরি করা হয়।

02

সেকেন্ডারি ধাতুবিদ্যা এবং অ্যালোয়িং উপাদান সংযোজন

সেকেন্ডারি ধাতুবিদ্যার সময় অ্যালোয়িং উপাদানগুলি যোগ করা হয়, প্রায়শই একটি ল্যাডেল ফার্নেসে। ফেরো-অ্যালয় (আয়রন-ক্রোমিয়াম, ফেরো-মলিবডেনাম, ফেরো-ভানাডিয়াম, ইত্যাদি) সুনির্দিষ্ট পরিমাণে লক্ষ্য রসায়ন অর্জনের জন্য চালু করা হয়। হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেনের মাত্রা কমানোর জন্য ভ্যাকুয়াম ডিগ্যাসিং নিযুক্ত করা যেতে পারে - বিশেষ করে অ্যালয় স্টিল ফোরজিংসের জন্য গুরুত্বপূর্ণ যা উচ্চ চাপের পরিবেশের শিকার হবে। ঢালাই করার আগে রাসায়নিক একজাতীয়তা নিশ্চিত করতে পুরো মইটি একাধিকবার আলোড়িত এবং নমুনা করা হয়।

03

ক্রমাগত কাস্টিং বা ইনগট কাস্টিং

তরল খাদ ইস্পাত বিলেট, ব্লুম, স্ল্যাব, বা ইনগটগুলিতে দৃঢ় হয় যা ডাউনস্ট্রিম ফোর্জিং প্রক্রিয়ার উপর নির্ভর করে। বৃহৎ অ্যালয় স্টিলের ফোরজিংসের জন্য — যেমন রিং ফোরজিংস, শ্যাফ্ট বা প্রেসার ভেসেল বডি— ইনগট ঢালাই প্রায়ই পছন্দ করা হয়। ইনগটগুলির ওজন কয়েকশ কিলোগ্রাম থেকে বেশি হতে পারে 300 মেট্রিক টন . সলিডিফিকেশন রেট এবং ইনগট জ্যামিতি উপাদানের অভ্যন্তরীণ স্থিরতাকে প্রভাবিত করে, যে কারণে ইঙ্গট ডিজাইন গুণগত প্রকৌশল প্রক্রিয়ার অংশ।

04

হোমোজেনাইজেশন এবং কন্ডিশনিং

কাস্ট ইনগট বা বিলেটগুলি সাধারণত তাপমাত্রার মধ্যে একজাতকরণ চুল্লিতে ভিজিয়ে রাখা হয় 1,100°C এবং 1,250°C বর্ধিত সময়ের জন্য (বড় ইনগটগুলির জন্য 48 ঘন্টা পর্যন্ত) পৃথকীকরণ দূর করার জন্য - সংমিশ্রণকারী উপাদানগুলির অসম বন্টন যা দৃঢ়করণের সময় ঘটে। এই পদক্ষেপটি প্রিমিয়াম অ্যালয় স্টিলের ফোরজিংসের জন্য অ-আলোচনাযোগ্য যেখানে ক্রস-সেকশন জুড়ে অভিন্ন বৈশিষ্ট্য প্রয়োজন।

খাদ ইস্পাত ফোরজিংসকে কী কাস্টিং বা বার স্টক থেকে আলাদা করে তোলে

খাদ ইস্পাত তার ইংগট বা বিলেট আকারে উত্পাদিত হলে, উপাদানটি ফোরজিংয়ের মধ্য দিয়ে যায় — একটি থার্মোমেকানিকাল প্রক্রিয়া যা ইস্পাতের অভ্যন্তরীণ কাঠামোকে মৌলিকভাবে পরিবর্তন করে এবং বার স্টক থেকে ঢালাই বা মেশিনিং যা অর্জন করতে পারে তার থেকে অনেক বেশি তার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যকে উন্নত করে।

ফোরজিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, খাদ ইস্পাত তার ফোরজিং তাপমাত্রা পরিসরে উত্তপ্ত হয় — সাধারণত এর মধ্যে 1,050°C এবং 1,250°C — এবং তারপর হাইড্রোলিক প্রেস, হাতুড়ি, বা রিং রোলিং সরঞ্জাম ব্যবহার করে কম্প্রেসিভ ফোর্স এর মাধ্যমে আকার দেওয়া হয়। এই বিকৃতি প্রক্রিয়াটি বেশ কয়েকটি গুরুত্বপূর্ণ ফলাফল অর্জন করে:

  • ঢালাই থেকে অভ্যন্তরীণ ছিদ্র এবং সঙ্কুচিত গহ্বরগুলি বন্ধ এবং একত্রিত হয়, যা একটি সম্পূর্ণ ঘন, শব্দ উপাদান তৈরি করে।
  • শস্যের কাঠামোটি অংশের আকৃতির সাথে পরিমার্জিত এবং সারিবদ্ধ করা হয়, একটি দিকনির্দেশক ফাইবার গঠন তৈরি করে যা প্রাথমিক চাপের দিকে শক্তি উন্নত করে।
  • অন্তর্ভুক্তি এবং পৃথকীকরণ ব্যান্ডগুলিকে ভেঙে ফেলা হয় এবং পুনরায় বিতরণ করা হয়, ক্লান্তিময় জীবনের উপর তাদের নেতিবাচক প্রভাব হ্রাস করে।
  • থার্মোমেকানিকাল কাজ স্ফটিক জালিতে নিয়ন্ত্রিত স্থানচ্যুতি ঘনত্বের পরিচয় দেয়, যা উচ্চ ফলন শক্তিতে অবদান রাখে।

ফলাফল যে খাদ ইস্পাত forgings typically exhibit 20% to 40% higher fatigue strength একই রচনা সঙ্গে সমতুল্য খাদ ইস্পাত ঢালাই তুলনায়. এই কারণেই নিরাপত্তা-গুরুত্বপূর্ণ উপাদানগুলি — টারবাইন ডিস্ক, ল্যান্ডিং গিয়ার, চাপের ফ্ল্যাঞ্জ, ড্রিল কলার — প্রায় সবসময়ই কাস্টিংয়ের পরিবর্তে ফোরজিংস হিসাবে নির্দিষ্ট করা হয়।

Forgings ব্যবহৃত সাধারণ খাদ ইস্পাত গ্রেড এবং তারা কি আছে

বৈশ্বিক ইস্পাত শিল্প শত শত অ্যালয় স্টিলের গ্রেডকে প্রমিত করেছে, প্রতিটি নির্দিষ্ট কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্যের জন্য অপ্টিমাইজ করা একটি সংজ্ঞায়িত রচনা পরিসীমা সহ। নিম্নলিখিত গ্রেডগুলি অ্যালয় স্টিল ফোরজিংসে সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়:

4140

AISI 4140 — ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম ইস্পাত

রচনা: 0.38–0.43% C, 0.80–1.10% Cr, 0.15–0.২৫% Mo, 0.75–1.00% Mn . বিশ্বব্যাপী সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত খাদ ইস্পাত এক. চমৎকার কঠোরতা, ক্লান্তি প্রতিরোধের, এবং বলিষ্ঠতা প্রদান করে। সাধারণত শ্যাফ্ট, গিয়ার, এক্সেল, সংযোগকারী রড এবং তেল ও গ্যাস সেক্টরের জন্য টুল জয়েন্টগুলিতে নকল করা হয়। তাপ চিকিত্সা পৌঁছানোর পরে প্রসার্য শক্তি 950-1,100 এমপিএ বিভাগের বেধ এবং টেম্পারিং তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে।

4340

AISI 4340 — নিকেল-ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম ইস্পাত

রচনা: 0.38–0.43% C, 0.70–0.90% Cr, 0.20–0.30% Mo, 1.65–2.00% Ni . একটি এয়ারক্রাফ্ট-মানের অ্যালয় স্টিল হিসাবে পরিচিত, 4340 বড় ক্রস-সেকশনেও অসামান্য শক্তি এবং শক্ততা প্রদান করে। 4340 থেকে তৈরি অ্যালয় স্টিলের ফোরজিংস বিমানের আন্ডারক্যারেজ, ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্ট এবং আর্মার-গ্রেডের কাঠামোগত উপাদানগুলিতে ব্যবহৃত হয়। প্রসার্য শক্তি অতিক্রম করতে পারে 1,400 এমপিএ যখন যথাযথভাবে তাপ চিকিত্সা করা হয়।

F22

ASTM A182 F22 — Chromium-Molybdenum Alloy (2.25Cr-1Mo)

একটি উচ্চ-তাপমাত্রা পরিষেবা খাদ ধারণকারী 2.00-2.50% Cr এবং 0.87-1.13% Mo . পেট্রোকেমিক্যাল এবং শোধনাগার পরিবেশে চাপ জাহাজ এবং পাইপিং forgings জন্য ব্যাপকভাবে নির্দিষ্ট. এই গ্রেড শক্তি বজায় রাখে এবং পর্যন্ত তাপমাত্রায় হাইড্রোজেন আক্রমণ প্রতিরোধ করে 550°C , এটিকে হাইড্রোপ্রসেসিং সরঞ্জামের ফ্ল্যাঞ্জ, ভালভ বডি এবং চুল্লির অগ্রভাগে অপরিহার্য করে তোলে।

P91

গ্রেড P91 — পরিবর্তিত 9Cr-1Mo স্টিল

রচনা: 8.00–9.50% Cr, 0.85–1.05% Mo, 0.18–0.25% V, 0.06–0.10% Nb . বিদ্যুৎ উৎপাদনে উচ্চ-চাপ, উচ্চ-তাপমাত্রা বাষ্প পরিষেবার জন্য বিশেষভাবে তৈরি করা হয়েছে। P91 থেকে অ্যালয় স্টিলের ফোরজিংস প্রধান স্টিম পাইপিং, হেডার এবং ভালভ বডিতে ব্যবহৃত হয় 620°C . ভ্যানাডিয়াম এবং নিওবিয়াম যোগ করার ফলে সূক্ষ্ম কার্বাইড অবক্ষয় তৈরি হয় যা কয়েক দশকের পরিষেবায় ক্রীপ বিকৃতিকে প্রতিরোধ করে।

অ্যালয় স্টিল ফোরজিংসের তাপ চিকিত্সা: সত্যিকারের বৈশিষ্ট্যগুলি আনলক করা

খাদ ইস্পাতের সংমিশ্রণ তার সম্ভাব্যতাকে সংজ্ঞায়িত করে, কিন্তু তাপ চিকিত্সা যা একটি নির্দিষ্ট প্রয়োগের সম্ভাবনাকে আনলক করে এবং টেইলার করে। অ্যালয় স্টিলের ফোরজিংস প্রায় সবসময় ফোরজিংয়ের পরে কমপক্ষে একটি তাপ চিকিত্সা অপারেশনের মধ্য দিয়ে যায় এবং অনেকগুলি একাধিক অনুক্রমিক চিকিত্সার মধ্য দিয়ে যায়।

স্বাভাবিককরণ

ফোরজিং প্রায় একটি তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয় 50°C থেকে 70°C উপরের গুরুত্বপূর্ণ তাপমাত্রার উপরে (Ac3) এবং তারপর এয়ার-কুলড। নর্মালাইজেশন ফরজিংয়ের সময় বিঘ্নিত শস্যের গঠনকে পরিমার্জিত করে এবং অবশিষ্ট চাপ থেকে মুক্তি দেয়। খাদ স্টিলের জন্য, স্বাভাবিককরণের তাপমাত্রা সাধারণত এর মধ্যে পড়ে 860°C এবং 950°C . এই চিকিত্সাটি প্রায়শই নিভিয়ে ফেলা এবং টেম্পারিংয়ের আগে প্রথম পদক্ষেপ।

শমন এবং টেম্পারিং (প্রশ্ন ও টি)

নিভানোর মধ্যে ফোরজিংকে অস্টিনিটাইজিং তাপমাত্রায় গরম করা জড়িত (সাধারণত 830°C থেকে 900°C বেশিরভাগ Cr-Mo অ্যালয় স্টিলের জন্য) এবং জল, তেল, বা পলিমার quench মিডিয়াতে দ্রুত ঠান্ডা করা। এটি খুব উচ্চ কঠোরতা সহ একটি মার্টেনসিটিক মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করে — প্রায়শই উপরে 50 HRC — কিন্তু উচ্চ ভঙ্গুরতা। টেম্পারিং তারপরে মার্টেনসিটিক ফোর্জিংকে কম তাপমাত্রায় গরম করে, সাধারণত এর মধ্যে 540°C এবং 700°C , শক্তি উন্নতি সংখ্যাগরিষ্ঠ বজায় রাখার সময় ভঙ্গুরতা কমাতে. টেম্পারিং তাপমাত্রা নির্বাচনের মাধ্যমে চূড়ান্ত যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি অত্যন্ত নিয়ন্ত্রণযোগ্য।

অ্যানিলিং

যখন ফোরজিং মেশিনের জন্য সর্বাধিক স্নিগ্ধতার প্রয়োজন হয় বা যখন অভ্যন্তরীণ চাপগুলি সম্পূর্ণরূপে অপসারণের প্রয়োজন হয় তখন ব্যবহৃত হয়। সম্পূর্ণ অ্যানিলিং এর সাথে Ac3 এর উপরে থেকে ধীরগতির চুল্লি শীতল করা জড়িত, যা একটি প্রধানত ফেরিটিক-পার্লিটিক মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করে। জটিল মেশিনিং প্রয়োজনীয়তা সহ কিছু জটিল অ্যালয় স্টিলের ফোরজিংসের জন্য, অ্যানিলিং টুল পরিধান এবং মেশিনিং চক্রের সময়কে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে — কখনও কখনও মেশিনিং সময়কে হ্রাস করে 30% থেকে 50% যেমন-নিভানো অবস্থায় forging তুলনায়.

পোস্ট-ওয়েল্ড হিট ট্রিটমেন্ট (পিডব্লিউHT)

অনেক খাদ ইস্পাত forgings ঢালাই সমাবেশে অন্তর্ভুক্ত করা হয়. ঢালাইয়ের পরে, তাপ-আক্রান্ত অঞ্চলে (HAZ) একটি শক্ত, ভঙ্গুর মাইক্রোস্ট্রাকচার এবং অবশিষ্ট প্রসার্য চাপ থাকে যা বিলম্বিত ক্র্যাকিং বা পরিষেবা ব্যর্থতার কারণ হতে পারে। সাধারণত তাপমাত্রার মধ্যে PWHT 600°C এবং 760°C Cr-Mo অ্যালয় স্টিলের জন্য HAZ কে টেম্পার করে, হাইড্রোজেন কন্টেন্ট কমায় এবং অবশিষ্ট চাপকে গ্রহণযোগ্য মাত্রায় কমিয়ে দেয়। প্রেসার ভেসেল ফোরজিংসের জন্য, বেশিরভাগ ডিজাইন কোডের অধীনে PWHT একটি বাধ্যতামূলক প্রয়োজন।

খাদ ইস্পাত ফোরজিংস এবং কেন কম্পোজিশনের বিষয়গুলির উপর নির্ভর করে এমন শিল্প

Forgings জন্য খাদ ইস্পাত রচনা নির্বাচন সবসময় অ্যাপ্লিকেশন-চালিত হয়. বিভিন্ন শিল্প তাদের নকল উপাদানগুলির উপর খুব আলাদা চাহিদা রাখে এবং অ্যালোয়িং কৌশল অবশ্যই পরিষেবা পরিবেশের সাথে অবিকল মেলে।

ওজি

তেল ও গ্যাস শিল্প

ড্রিল কলার, ভালভ, ওয়েলহেড সরঞ্জাম এবং পাইপলাইন ফ্ল্যাঞ্জগুলি চরম চাপ, H2S-প্ররোচিত স্ট্রেস জারা এবং ক্ষয়কারী তরল সহ পরিবেশে কাজ করে। খাদ ইস্পাত forgings এই সেক্টরে সাধারণত AISI 4130, 4140, এবং F22 গ্রেড ব্যবহার করা হয়, যার সবকটিই উপরের চাপ সহ্য করার জন্য প্রয়োজনীয় উচ্চ ফলন শক্তির সাথে পর্যাপ্ত জারা প্রতিরোধের সমন্বয় করে। 100 MPa গভীর-ওয়েল অ্যাপ্লিকেশনে।

এ.ই

মহাকাশ এবং প্রতিরক্ষা

ল্যান্ডিং গিয়ারের উপাদান, অ্যাকচুয়েটর রড এবং স্ট্রাকচারাল অ্যাটাচমেন্ট ফিটিংগুলির জন্য স্টিলে অর্জনযোগ্য সর্বোচ্চ শক্তি-থেকে-ওজন অনুপাত প্রয়োজন। AISI 4340 এবং এর ভ্যাকুয়াম-আর্ক-রিমেল্টেড (VAR) ভেরিয়েন্টগুলি পর্যন্ত প্রসার্য শক্তি প্রদান করে 1,800 MPa ক্ষতি-সহনশীল ডিজাইনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ ফ্র্যাকচার শক্ততা স্তরে। একটি উড়োজাহাজে সংরক্ষিত প্রতিটি গ্রাম ওজনের দীর্ঘমেয়াদী কার্যকরী মূল্য রয়েছে, যে কারণে মহাকাশ অ্যালয় স্টিল ফোরজিংসে অ্যালয় কম্পোজিশন মান বাণিজ্যিক গ্রেডের তুলনায় অনেক বেশি সহনশীলতায় নিয়ন্ত্রিত হয়।

PW

পাওয়ার জেনারেশন

পারমাণবিক ও তাপবিদ্যুৎ কেন্দ্রে স্টিম টারবাইন রোটর, জেনারেটর শ্যাফ্ট এবং চাপ জাহাজের অগ্রভাগ কয়েক দশক ধরে উচ্চ তাপমাত্রা এবং চাপে ক্রমাগত কাজ করে। এই সেক্টরে অ্যালয় স্টিলের ফোরজিংস ক্রিপ-প্রতিরোধী গ্রেড যেমন P91, P92, এবং 12Cr-1Mo ব্যবহার করে, যেখানে ভ্যানাডিয়াম, নিওবিয়াম এবং টাংস্টেন সংযোজন মাইক্রোস্ট্রাকচারাল স্থিতিশীলতা তৈরি করে যা মাত্রাগত পরিবর্তন এবং শক্তি হ্রাস রোধ করে। 100,000 ঘন্টা 550 ডিগ্রি সেলসিয়াসের উপরে তাপমাত্রায় পরিষেবা।

AU

মোটরগাড়ি এবং ভারী যন্ত্রপাতি

ক্রankshafts, camshafts, connecting rods, axle shafts, and gearbox components represent the largest volume segment of the global Alloy Steel forgings market. Grades like 5140 (Cr steel) and 8620 (Ni-Cr-Mo carburizing steel) dominate here, offering a combination of surface hardness from case hardening and tough core properties from the alloy composition. Annual production of automotive alloy steel forgings exceeds বিশ্বব্যাপী 10 মিলিয়ন মেট্রিক টন , স্বয়ংচালিত একক বৃহত্তম শেষ-ব্যবহারের সেগমেন্ট তৈরি করে।

অ্যালয় স্টিল ফোরজিংসের পরীক্ষা এবং গুণমান যাচাই

যেহেতু খাদ স্টিলের সংমিশ্রণ সরাসরি চূড়ান্ত ফোরজিংয়ের বৈশিষ্ট্যগুলি নির্ধারণ করে, উত্পাদনের একাধিক পর্যায়ে কঠোর পরীক্ষা করা হল আদর্শ অনুশীলন। উপাদানটি স্পেসিফিকেশন প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে তা যাচাই করতে নিম্নলিখিত পরীক্ষাগুলি নিয়মিতভাবে অ্যালয় স্টিলের ফোরজিংসে করা হয়:

রাসায়নিক বিশ্লেষণ

অপটিক্যাল এমিশন স্পেকট্রোমেট্রি (OES) বা এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স (XRF) ফোরজি করার আগে অ্যালয় স্টিলের প্রতিটি তাপের রাসায়নিক গঠন যাচাই করতে ব্যবহৃত হয়। ফলাফল প্রতিটি উপাদানের জন্য নির্দিষ্ট রচনা সীমার মধ্যে পড়তে হবে। সমালোচনামূলক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, ল্যাডেল বিশ্লেষণ সমাপ্ত ফোরজিং থেকে নেওয়া পণ্য বিশ্লেষণ দ্বারা সম্পূরক হয়।

যান্ত্রিক পরীক্ষা

টেনসাইল টেস্টিং (প্রতি ASTM E8 বা ISO 6892) ফলন শক্তি, চূড়ান্ত প্রসার্য শক্তি, প্রসারণ এবং ক্ষেত্রফল হ্রাস পরিমাপ করে। Charpy প্রভাব পরীক্ষা (প্রতি ASTM E23) নির্দিষ্ট তাপমাত্রায় কঠোরতা মূল্যায়ন করে। হার্ডনেস টেস্টিং (ব্রিনেল, রকওয়েল বা ভিকার্স) ফোরজিং ক্রস-সেকশন জুড়ে তাপ চিকিত্সা প্রতিক্রিয়া যাচাই করে।

অতিস্বনক পরীক্ষা (UT)

স্বয়ংক্রিয় বা ম্যানুয়াল UT ব্যবহার করা হয় অভ্যন্তরীণ বিচ্ছিন্নতা সনাক্ত করতে যেমন পোরোসিটি, ফাটল বা ফোরজিংয়ের শরীরের মধ্যে অন্তর্ভুক্তি। গ্রহণযোগ্যতার মানদণ্ড ASTM A388 বা EN 10228-3-এর মতো মান দ্বারা সংজ্ঞায়িত করা হয়। প্রেসার ভেসেল বা টারবাইনে ব্যবহৃত বড় অ্যালয় স্টিলের ফোরজিংসের জন্য, UT-এ সঞ্চালিত হয় ফোরজিং ভলিউমের 100% .

চৌম্বক কণা পরীক্ষা (MT)

MT ফেরিটিক অ্যালয় স্টিলের উপরিভাগ এবং কাছাকাছি-পৃষ্ঠের বিচ্ছিন্নতা সনাক্ত করে। ফোরজিং চুম্বকীয় এবং সূক্ষ্ম ফেরোম্যাগনেটিক কণা পৃষ্ঠে ফাটল নির্দেশ করে। এই পরীক্ষাটি মেশিন করা হয়েছে এমন অ্যালয় স্টিলের ফোরজিংসের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, যেহেতু মেশিনিং সাবসারফেস ফাটল প্রকাশ করতে পারে বা রুক্ষ-নকল অবস্থায় দৃশ্যমান না হওয়া সিমগুলিকে প্রকাশ করতে পারে।

খাদ ইস্পাত বনাম প্লেইন কার্বন ইস্পাত ফরজিং অ্যাপ্লিকেশনে

যেকোন ফোরজিং ডিজাইন প্রক্রিয়ায় একটি বাস্তব প্রশ্ন হল প্লেইন কার্বন স্টিলের তুলনায় অ্যালোয়িং উপাদানের অতিরিক্ত খরচ ন্যায়সঙ্গত কিনা। নিম্নলিখিত তুলনা একটি ডেটা-চালিত দৃষ্টিকোণ প্রদান করে:

প্লেইন কার্বন ইস্পাত এবং সাধারণ খাদ ইস্পাত ফোরজিং গ্রেডের মধ্যে মূল সম্পত্তির তুলনা
সম্পত্তি প্লেইন কার্বন ইস্পাত (1045) খাদ ইস্পাত (4140) খাদ ইস্পাত (4340)
প্রসার্য শক্তি (প্রশ্ন ও টি) 570-700 MPa 950-1,100 এমপিএ 1,200–1,450 MPa
কঠোরতা কম (অগভীর শক্ত হওয়া) মাঝারি-উচ্চ খুব উচ্চ
কম তাপমাত্রায় কঠোরতা দরিদ্র ভাল চমৎকার
জারা প্রতিরোধের দরিদ্র মোderate মোderate
উচ্চ-তাপমাত্রা শক্তি দরিদ্র above 300°C ভাল to 450°C ভাল to 450°C
আপেক্ষিক উপাদান খরচ সর্বনিম্ন 1.5-2x প্লেইন কার্বন 2.5–4x প্লেইন কার্বন

যেসব অ্যাপ্লিকেশনে ফোরজিং ছোট, হালকাভাবে লোড করা বা সহজেই প্রতিস্থাপনযোগ্য, সেখানে প্লেইন কার্বন ইস্পাত একটি ব্যবহারিক পছন্দ হতে পারে। যাইহোক, যে কোনো উপাদানের জন্য যেখানে ব্যর্থতা বিপর্যয়কর হবে, অথবা যেখানে অংশের আকার (ওজন) হ্রাস করা বাণিজ্যিকভাবে গুরুত্বপূর্ণ, খাদ ইস্পাত forgings deliver a cost-performance advantage যা দ্রুত উপাদানের ওজন হ্রাস, বর্ধিত পরিষেবা জীবন এবং নিম্ন রক্ষণাবেক্ষণের ফ্রিকোয়েন্সির মাধ্যমে উচ্চতর উপাদানের মূল্য অফসেট করে।

আপনার ফরজিং প্রয়োজনীয়তার জন্য কীভাবে সঠিক খাদ ইস্পাত গ্রেড নির্বাচন করবেন

একটি ফোরজিং প্রকল্পের জন্য সঠিক খাদ ইস্পাত রচনা নির্বাচন করা একটি কাঠামোগত ইঞ্জিনিয়ারিং সিদ্ধান্ত। নিম্নলিখিত কারণগুলি পদ্ধতিগতভাবে মূল্যায়ন করা উচিত:

  1. পরিষেবা তাপমাত্রা পরিসীমা: 400°C পর্যন্ত পরিবেষ্টিত এবং মাঝারি তাপমাত্রার জন্য, 4140 বা F11-এর মতো স্ট্যান্ডার্ড Cr-Mo গ্রেডগুলি যথেষ্ট। 500°C এর উপরে তাপমাত্রার জন্য, পরিবর্তিত 9Cr গ্রেড (P91, P92) বা অস্টেনিটিক স্টেইনলেস ফোরজিংস বিবেচনা করা উচিত।
  2. প্রয়োজনীয় শক্তি স্তর: নকশা দ্বারা প্রয়োজনীয় সর্বনিম্ন ফলন শক্তি এবং প্রসার্য শক্তি নির্ধারণ করুন। 900 MPa-এর উপরে ফলন শক্তির জন্য, নিকেল-ধারণকারী গ্রেড (4340, 300M) বা অতি-উচ্চ-শক্তির অ্যালয় স্টিলগুলি নির্বাচন করা উচিত।
  3. বিভাগের বেধ এবং কঠোরতা: বৃহত্তর সেকশন ফোরজিংস-এর মাধ্যমে-কঠিনতা অর্জনের জন্য উচ্চ কঠোরতা প্রয়োজন। 4140-এর মতো প্লেইন অ্যালয় স্টিলগুলিকে প্রায় পর্যন্ত বিভাগে সম্পূর্ণরূপে শক্ত করা যেতে পারে 75 মিমি ব্যাস ; বৃহত্তর বিভাগের জন্য, উচ্চ-নিকেল গ্রেড বা ভ্যাকুয়াম-রিমেল্টেড বৈকল্পিক প্রয়োজন।
  4. ক্ষয়কারী পরিবেশ: যদি ফোরজিং H2S, ক্লোরাইড বা অ্যাসিড পরিবেশের সংস্পর্শে আসে, তবে উচ্চতর ক্রোমিয়াম বা স্টেইনলেস গ্রেডের জারা-প্রতিরোধী খাদ স্টিল বিবেচনা করা উচিত, এমনকি যদি বেস যান্ত্রিক প্রয়োজনীয়তাগুলি একটি সহজ খাদ দ্বারা পূরণ করা যায়।
  5. ঝালাই করার প্রয়োজনীয়তা: উচ্চতর কার্বন এবং খাদ উপাদান সাধারণত জোড়যোগ্যতা হ্রাস করে। যদি খাদ ইস্পাত ফোরজিং পরিষেবাতে ঢালাই করা হয়, নীচে একটি কার্বন সমতুল্য (CE) মান 0.45 বাধ্যতামূলক প্রিহিটিং ছাড়াই HAZ-এ হাইড্রোজেন-প্ররোচিত ক্র্যাকিং এড়াতে সাধারণত লক্ষ্য করা হয়।
  6. নিম্ন তাপমাত্রায় প্রভাব দৃঢ়তা: অফশোর, আর্কটিক বা ক্রায়োজেনিক অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, ন্যূনতম ডিজাইন তাপমাত্রায় চার্পি প্রভাব শক্তি নির্দিষ্ট করতে হবে। নিকেল সংযোজন হল অ্যালয় স্টিলের ফোরজিংসে সাব-জিরো তাপমাত্রায় শক্ততা বজায় রাখার সবচেয়ে কার্যকর উপায়।

খাদ ইস্পাত রচনা এবং ফোরজিং প্রযুক্তিতে উদীয়মান প্রবণতা

খাদ ইস্পাত উন্নয়নের ক্ষেত্রটি স্থির নয়। পরবর্তী প্রজন্মের অ্যালয় স্টিল ফোরজিংসের জন্য উল্লেখযোগ্য প্রভাব সহ গবেষণা এবং শিল্প উন্নয়নের প্রচেষ্টাগুলি অ্যালয় স্টিল কম্পোজিশনগুলি কী অর্জন করতে পারে তার সীমানাকে এগিয়ে নিয়ে চলেছে৷

উন্নত উচ্চ-শক্তি কম-খাদ (AHSLA) ইস্পাত

এই গ্রেডগুলি উপরে প্রসার্য শক্তি অর্জন করে 1,000 এমপিএ 3% এর নিচে মোট খাদ সামগ্রী সহ, প্রাথমিকভাবে নাইওবিয়াম (0.02–0.06%), টাইটানিয়াম (0.01–0.04%), এবং ভ্যানাডিয়াম (0.05–0.15%) এর মাইক্রোঅ্যালোয়িং সংযোজনের মাধ্যমে। প্রক্রিয়াটি সূক্ষ্ম কার্বাইড এবং নাইট্রাইড কণা থেকে বৃষ্টিপাতের শক্ত হওয়ার উপর নির্ভর করে যা ফরজিংয়ের পরে নিয়ন্ত্রিত শীতল হওয়ার সময় তৈরি হয়। ফলাফল হল একটি গ্রেড যা ঐতিহ্যবাহী উচ্চ-খাদ স্টিলের শক্তিকে উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত ওয়েল্ডেবিলিটি এবং কম কাঁচামাল খরচের সাথে একত্রিত করে।

Forgings জন্য থার্মোমেকানিক্যাল নিয়ন্ত্রিত প্রক্রিয়াকরণ (TMCP)

TMCP একটি একক সমন্বিত ক্রমানুসারে নিয়ন্ত্রিত শীতলকরণের সাথে ফোরজিং বিকৃতিকে সংহত করে, প্রচলিত পুনরায় গরম করা এবং নিভে যাওয়া চক্রকে প্রতিস্থাপন করে। খাদ স্টিলের জন্য, TMCP নীচের শস্যের আকারগুলি অর্জন করতে পারে 10 মাইক্রোমিটার - প্রচলিতভাবে নকল এবং তাপ-চিকিত্সা করা উপাদানের চেয়ে অনেক সূক্ষ্ম। সূক্ষ্ম শস্যের আকার একই সাথে শক্তি, দৃঢ়তা, এবং ক্লান্তি প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করে, খাদ উপাদান বৃদ্ধি না করে, তাপ চিকিত্সা শক্তি খরচ কমিয়ে দেয় 25% কিছু ফরজিং অপারেশনে।

Forgings একটি পরিপূরক হিসাবে সংযোজন উত্পাদন

যদিও অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিং (এএম) অ্যালয় স্টিল ফোরজিংসের ফাইবার গঠন এবং ঘনত্বের প্রতিলিপি করতে পারে না, এটি ক্রমবর্ধমানভাবে কাছাকাছি-নেট-আকৃতির প্রিফর্মের জন্য ব্যবহৃত হচ্ছে যা পরবর্তীকালে নকল হয়। এই হাইব্রিড পদ্ধতির থেকে উপাদান বর্জ্য হ্রাস 60-70% বাই-টু-ফ্লাই অনুপাত ফোরজিং প্রক্রিয়ার কাঠামোগত অখণ্ডতা রক্ষা করার সময়, জটিল আকারের জন্য প্রচলিত ফোরজিং 30% এর নিচে। AM-এর জন্য অ্যালয় স্টিল পাউডারগুলি একটি ক্রমবর্ধমান বিশেষত্বের অংশ, যার রচনাগুলি ঘনিষ্ঠভাবে প্রতিষ্ঠিত পেটা অ্যালয় গ্রেডগুলিকে প্রতিফলিত করে৷

কম্পিউটেশনাল অ্যালয় ডিজাইন

CALPHAD-ভিত্তিক কম্পিউটেশনাল থার্মোডাইনামিক্স সরঞ্জামগুলি এখন ধাতুবিদদের এক কিলোগ্রাম ইস্পাত গলে যাওয়ার আগে ফেজ ডায়াগ্রাম, রূপান্তর তাপমাত্রা এবং মাইক্রোস্ট্রাকচারাল বিবর্তনের পূর্বাভাস দিয়ে নতুন খাদ ইস্পাত রচনাগুলি ডিজাইন করার অনুমতি দেয়। এই পদ্ধতিটি নাটকীয়ভাবে নতুন অ্যালয় স্টিল ফোরজিং গ্রেডের বিকাশ চক্রকে ত্বরান্বিত করছে — ধারণা থেকে সময়কে ঐতিহ্যগত থেকে যোগ্য উৎপাদন গ্রেডে কমিয়ে দিচ্ছে 10-15 বছর কিছু প্রোগ্রামে 3-5 বছর পর্যন্ত।