চরম স্থায়িত্বের জন্য গ্লোবাল কোয়েস্ট
ম্যানুফ্যাকচারিং, মাইনিং এবং মহাকাশের জগতে এর চেয়ে মূল্যবান আর কিছুই নেই স্থায়িত্ব . প্রতিবারই যখন একটি ড্রিল বিট স্ন্যাপ হয়, একটি টারবাইন ব্লেড ক্ষয় হয়ে যায়, বা একটি বিয়ারিং শেষ হয়ে যায়, এতে সময়, অর্থ এবং দক্ষতা খরচ হয়। কয়েক দশক ধরে, প্রকৌশলীরা একটি ধাতুর শক্তি দিয়ে কিন্তু হীরার কাটিং কঠোরতা দিয়ে একটি উপাদানের স্বপ্ন তাড়া করেছেন।
এই সাধনা উন্নয়নের নেতৃত্বে সিমেন্টযুক্ত কার্বাইড , যৌগিক পদার্থের একটি বিপ্লবী শ্রেণী যা আধুনিক সুপার-টুলগুলির হৃদয় গঠন করে। এই সমস্ত উপকরণগুলির জন্য শুরুর বিন্দু হল একটি সূক্ষ্মভাবে সুর করা উপাদান: কার্বাইড কম্পোজিট পাউডার .
কার্বাইড কম্পোজিট পাউডার ঠিক কি?
একটি সাধারণ ধাতু বা একটি বিশুদ্ধ সিরামিক উপাদান খুব কমই উচ্চ চাপ প্রয়োগের জন্য প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্যগুলির নিখুঁত মিশ্রণের অধিকারী। ধাতুগুলি শক্ত এবং ছিন্নভিন্ন হওয়া প্রতিরোধ করে, তবে তারা প্রায়শই নরম হয় এবং দ্রুত পরিধান করে। সিরামিক, খাঁটি কার্বাইডের মতো, অত্যন্ত শক্ত কিন্তু সাধারণত ভঙ্গুর।
কার্বাইড কম্পোজিট পাউডার একটি প্রকৌশলী মিশ্রণ যা উভয় জগতের সেরাকে একত্রিত করে, "যৌগিক" নীতি অনুসরণ করে যে চূড়ান্ত উপাদানটি তার উপাদানগুলির থেকে উচ্চতর।
দুটি অপরিহার্য পর্যায়
পাউডার দুটি স্বতন্ত্র উপাদানের একটি মাইক্রোস্কোপিক মিশ্রণ, প্রতিটি একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে:
1. হার্ড ফেজ: কার্বাইড শস্য
এই পর্বটি উপাদানটির কিংবদন্তি প্রদান করে কঠোরতা এবং প্রতিরোধ পরিধান. এটি একটি ধাতব কার্বাইডের মাইক্রোস্কোপিক কণা নিয়ে গঠিত, সাধারণত টংস্টেন কার্বাইড (WC) . টংস্টেন কার্বাইড হল একটি সিরামিক যৌগ যা কঠোরতা স্কেলে হীরার ঠিক নীচে অবস্থান করে। এই অনমনীয়, কৌণিক দানাগুলি হল কাজের ঘোড়া যা কাটা, ড্রিলিং এবং নাকাল। অন্যান্য কার্বাইড, যেমন টাইটানিয়াম কার্বাইড (টিআইসি) বা ক্রোমিয়াম কার্বাইড (সিআরসি), কখনও কখনও জারা প্রতিরোধের মতো নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে ব্যবহৃত হয়।
2. বাইন্ডার ফেজ: ধাতব আঠালো
শক্ত কার্বাইডের দানাগুলি সাধারণত ধাতব পাউডারের সাথে মেশানো হয় কোবাল্ট (Co) , কিন্তু কখনও কখনও নিকেল (Ni) বা আয়রন (Fe)। এই হল বাইন্ডার - "আঠা" যা সিরামিক কণাকে একত্রে ধরে রাখে। এটি ছাড়া, কার্বাইড খুব ভঙ্গুর হবে এবং প্রভাবের অধীনে ভেঙে যাবে। বাইন্ডার গুরুত্বপূর্ণ প্রদান করে দৃঢ়তা এবং ফ্র্যাকচার প্রতিরোধ।
হার্ড কার্বাইড এবং নরম, ধাতব বাইন্ডারের মধ্যে অনুপাত বিভিন্ন গ্রেডের উপাদান তৈরি করতে সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়। আরও বাইন্ডার মানে একটি শক্ত উপাদান যা শককে আরও ভালভাবে প্রতিরোধ করে, যখন কম বাইন্ডার এবং ছোট কার্বাইড দানা একটি শক্ত, আরও পরিধান-প্রতিরোধী উপাদান দেয়।
পাউডার থেকে টুল পর্যন্ত: সিন্টারিং প্রক্রিয়া
কিভাবে এই আলগা পাউডার একটি কঠিন বস্তুতে রূপান্তরিত হয় যা স্টিলের মাধ্যমে টুকরো টুকরো করতে সক্ষম? প্রক্রিয়া বলা হয় সিন্টারিং , পাউডার ধাতুবিদ্যা একটি ফর্ম.
1. মেশানো এবং চাপ দেওয়া ("সবুজ" রাজ্য)
প্রথম, দ কার্বাইড কম্পোজিট পাউডার পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে মিশ্রিত করা হয়, প্রায়ই একটি জৈব প্রেসিং সাহায্যের সাথে, এবং তারপর পছন্দসই আকারে উচ্চ চাপে সংকুচিত হয়। "সবুজ কমপ্যাক্ট" নামে পরিচিত এই প্রাক-সিন্টারযুক্ত বস্তুটি ভঙ্গুর এবং চক-সদৃশ।
2. সিন্টারিং এবং সিমেন্টিং
সবুজ কমপ্যাক্ট তারপর একটি উচ্চ-তাপমাত্রা, নিয়ন্ত্রিত বায়ুমণ্ডল চুল্লিতে স্থাপন করা হয়। এটি বাইন্ডারের (কোবল্ট) গলনাঙ্কের উপরে কিন্তু কার্বাইডের (টাংস্টেন কার্বাইড) গলনাঙ্কের নীচে তাপমাত্রায় উত্তপ্ত হয়। বাইন্ডার গলে যায় এবং কাঠামোর মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, দ্রবীভূত হয় এবং তারপরে কার্বাইডের দানাগুলিকে পুনরায় বর্ষণ করে, শীতল হওয়ার পরে তাদের একসাথে সিমেন্ট করে। এটি একটি ঘন, কঠিন উপাদান তৈরি করে যেখানে শক্ত কার্বাইড দানাগুলি ধাতব বাইন্ডার দ্বারা বেষ্টিত এবং সমর্থিত - চূড়ান্ত, অবিশ্বাস্যভাবে শক্তিশালী সিমেন্টযুক্ত কার্বাইড বা হার্ডমেটাল .
কার্বাইড কম্পোজিটের অপরিহার্য অ্যাপ্লিকেশন
ফলস্বরূপ উপাদানটি উচ্চ কঠোরতা, উচ্চ কম্প্রেসিভ শক্তি এবং ভাল দৃঢ়তার একটি অসামান্য সংমিশ্রণ দ্বারা চিহ্নিত করা হয়, এটি অগণিত শিল্প কাজের জন্য গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে:
- কাটিং টুল: উচ্চ-গতির যন্ত্রে (লেথ, মিল) ব্যবহৃত কাটিং সন্নিবেশ এবং টিপগুলি প্রায় একচেটিয়াভাবে সিমেন্টযুক্ত কার্বাইড দিয়ে তৈরি। তারা প্রস্তুতকারকদের ঐতিহ্যগত ইস্পাত সরঞ্জামের তুলনায় অনেক দ্রুত শক্ত ধাতু কাটতে, আকার দিতে এবং শেষ করতে দেয়।
- খনি এবং তুরপুন: রক ড্রিল, টানেল বোরিং মেশিন সন্নিবেশ, এবং তেল এবং গ্যাস ড্রিলিং বিটগুলি শিলা এবং মাটির মধ্য দিয়ে কাটার চরম ঘর্ষণ এবং প্রভাব সহ্য করতে কার্বাইড টিপের উপর নির্ভর করে।
- পরিধান যন্ত্রাংশ: বিয়ারিং, সিল, পাম্পের যন্ত্রাংশ এবং অগ্রভাগের মতো উচ্চ লোডের মধ্যে যে অংশগুলি একে অপরের সাথে ঘষা হয়, সেগুলি সিমেন্টযুক্ত কার্বাইড দ্বারা সুরক্ষিত থাকে।
- পৃষ্ঠ আবরণ: কার্বাইড কম্পোজিট পাউডারগুলিও ধাতব উপাদানগুলিতে স্প্রে করা হয় (যেমন, বিমানের ল্যান্ডিং গিয়ার, টারবাইন ব্লেড) উচ্চ-বেগ অক্সিজেন ফুয়েল (HVOF) স্প্রে করার মতো কৌশলগুলি ব্যবহার করে অত্যন্ত শক্ত, প্রতিরক্ষামূলক আবরণ তৈরি করতে যা ক্ষয় এবং ক্ষয় প্রতিরোধ করে।
একটি সুষম উপাদান প্রদান করে যা একটি সিরামিকের তীক্ষ্ণতা এবং একটি ধাতুর স্থিতিস্থাপকতা প্রদান করে, কার্বাইড কম্পোজিট পাউডার শিল্পকে সত্যিকার অর্থে আধুনিক বিশ্ব গড়ার জন্য প্রয়োজন অটুট প্রান্ত দেয়৷৷
