ঢালাইয়ে ঠান্ডা ফাটলের কারণ

কোল্ড ক্র্যাকিং হল ঢালাই উৎপাদনে ক্র্যাকিংয়ের একটি সাধারণ ধরন, যা মার্টেনসিটিক ট্রান্সফরমেশন তাপমাত্রার আশেপাশে কম খাদ উচ্চ-শক্তির স্টিলের জন্য ঢালাইকে কম তাপমাত্রায় ঠান্ডা করা হলে ঘটে। ঠান্ডা ফাটল গঠনের তিনটি উপাদান হল ইস্পাতের শক্ত হওয়ার প্রবণতা, ওয়েল্ডের হাইড্রোজেন উপাদান এবং এর বন্টন এবং ঢালাই জয়েন্টের স্ট্রেস স্টেট।

---

I. শক্ত হওয়ার প্রবণতা

ইস্পাত শক্ত হওয়ার প্রবণতা প্রধানত তার রাসায়নিক গঠন এবং শীতল অবস্থার উপর নির্ভর করে। ইস্পাতের শক্ত হওয়ার প্রবণতা যত বেশি হবে, ঢালাই করার সময় ঠান্ডা ফাটল তৈরির সম্ভাবনা তত বেশি। কারণ বৃহত্তর শক্ত হওয়ার প্রবণতা মানে হল যে ঢালাই উত্তপ্ত হলে আরও বেশি মার্টেনসাইট সংগঠন তৈরি করবে এবং মার্টেনসাইট বিকৃতির ক্ষমতা ভঙ্গুর ফ্র্যাকচারের প্রবণতা কম। ঢালাই জয়েন্টগুলোতে শক্ত হওয়ার প্রবণতা, রাসায়নিক গঠন, শীতল অবস্থা ছাড়াও ঢালাই প্রক্রিয়ার সাথে, প্লেটের বেধের গঠন।

তাদের মধ্যে, ইস্পাত শক্ত হওয়ার প্রবণতার উপর রাসায়নিক গঠনের প্রভাব কার্বন সমতুল্য পদ্ধতি [২] ব্যবহার করে মোটামুটি অনুমান করা যেতে পারে, নিম্নরূপ।

CE (IIW) = C + Mn / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (Cu + Ni) / 15

উদাহরণস্বরূপ, 20 মিমি থেকে কম পুরু ইস্পাত প্লেটের জন্য, CE <0.4% হলে শক্ত হওয়ার প্রবণতা উল্লেখযোগ্য নয়।

একটি বড় শক্ত হওয়ার প্রবণতা সহ ধাতু তাপীয় ভারসাম্যহীনতার শর্তে প্রচুর পরিমাণে জালির ত্রুটি তৈরি করবে এবং চাপ এবং তাপীয় ভারসাম্যহীনতার অবস্থার অধীনে, এটি ফাটল উত্স তৈরি করবে এবং এমনকি ম্যাক্রো ফাটল তৈরি করতে প্রসারিত হবে।

হাইড্রোজেন যদি ঢালাই এবং তাপ-আক্রান্ত অঞ্চলে উপস্থিত থাকে তবে এটি তার শক্ততা কমিয়ে দেবে এবং হাইড্রোজেন ক্ষয় সৃষ্টি করবে। উচ্চ-কার্বন মার্টেনসিটিক শক্ত টিস্যু হাইড্রোজেন ক্ষয় এবং ঠান্ডা ক্র্যাকিং সংবেদনশীলতার জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল। নির্দিষ্ট উচ্চ-শক্তির স্টিলের শক্ত হয়ে যাওয়ার প্রবণতা মূল্যায়ন করতে সাধারণত তাপ-আক্রান্ত অঞ্চলের সর্বোচ্চ কঠোরতা ঢালাইয়ে ব্যবহৃত হয়।

---

দ্বিতীয়ত, হাইড্রোজেন

হাইড্রোজেন হল একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ যা উচ্চ-শক্তির ইস্পাত ঢালাইয়ে ঠান্ডা ফাটল সৃষ্টি করে এবং এটি একটি বিলম্বিত চরিত্র তৈরি করে, সাধারণত হাইড্রোজেন-প্ররোচিত বিলম্বিত ক্র্যাকিংকে 'হাইড্রোজেন ক্র্যাকিং' বা 'হাইড্রোজেন-প্ররোচিত ক্র্যাকিং' বলা হয়। 'বিলম্ব' এর কারণ হ'ল হাইড্রোজেন ইস্পাতে ছড়িয়ে পড়তে, মাইক্রোস্কোপিক ত্রুটিগুলিকে জড়ো করতে, স্ট্রেস তৈরি করতে এবং ফাটতে একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ সময় নেয়।

উচ্চ-শক্তির ইস্পাতের ঢালাই জয়েন্টে হাইড্রোজেন সামগ্রী যত বেশি হবে, ক্র্যাকিংয়ের সংবেদনশীলতা তত বেশি হবে এবং যখন হাইড্রোজেন সামগ্রী একটি নির্দিষ্ট সমালোচনামূলক মানের চেয়ে বেশি হবে, ক্র্যাকিং দেখা দিতে শুরু করবে, সমালোচনামূলক মানের আকার প্রতিটি ক্ষেত্রে পরিবর্তিত হয়।

যখন ঢালাই করা তাপ-আক্রান্ত অঞ্চলে হাইড্রোজেনের ঘনত্ব যথেষ্ট বেশি হয়, তখন মার্টেনসিটিক টিস্যুতে (যদি থাকে), এবং এইভাবে ফাটল সৃষ্টি হবে।

---

তৃতীয়ত, স্ট্রেস স্টেট

উচ্চ-শক্তি ইস্পাত ঢালাই ঠান্ডা ক্র্যাকিং শুধুমাত্র ইস্পাত শক্ত হওয়ার প্রবণতা, হাইড্রোজেনের ক্ষতিকারক প্রভাবের উপর নির্ভর করে না, তবে ঢালাই জয়েন্টের চাপের অবস্থার উপরও নির্ভর করে এবং কখনও কখনও স্ট্রেস স্টেট এমনকি একটি নিষ্পত্তিমূলক ভূমিকা পালন করে। তাপীয় চাপ (অসম গরম এবং শীতলকরণ), ফেজ পরিবর্তনের চাপ (ফেজ পরিবর্তনের সময় সংগঠনের আয়তনের পরিবর্তন) এবং ঢালাই জয়েন্টের গঠন, ঢালাইয়ের ক্রম ইত্যাদি সীমাবদ্ধ বল গঠন করতে পারে।

ঠান্ডা ক্র্যাকিং গঠনের উপরে উল্লিখিত তিনটি উপাদান, প্রত্যেকের নিজস্ব অন্তর্নিহিত আইন আছে, কিন্তু একে অপরকে প্রভাবিত করে। সাধারণভাবে, তাপ-আক্রান্ত অঞ্চল এবং জোড় ধাতুর শক্ত হয়ে যাওয়ার প্রবণতা ক্র্যাকিংয়ের অন্তর্নিহিত কারণ, যখন ইস্পাতে শক্ত টিস্যু তৈরি হলেই হাইড্রোজেন ক্র্যাকিং প্ররোচিত করতে ক্ষতিকারক ভূমিকা পালন করতে পারে।