Ⅰ.পরিচিতি
সুপারলিগগুলি ধাতব উপকরণ যা উচ্চ তাপমাত্রায় দুর্দান্ত শক্তি, অক্সিডেশন প্রতিরোধের এবং জারা প্রতিরোধের বজায় রাখে। এগুলি এয়ারস্পেস ইঞ্জিন, গ্যাস টারবাইন,পারমাণবিক শিল্প, এবং শক্তি সরঞ্জাম। তবে তাদের উচ্চতর বৈশিষ্ট্যগুলি যন্ত্রের জন্য উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জ তৈরি করে। বিশেষত ফ্রিজিং অপারেশনগুলির জন্য শেষ মিলগুলি ব্যবহার করার সময়, দ্রুত সরঞ্জাম পরিধানের মতো সমস্যা,উচ্চ কাটা তাপমাত্রাএই নিবন্ধটি সুপারলেগগুলি শেষ করার সময় দেখা যায় এমন সাধারণ সমস্যাগুলি পরীক্ষা করে এবং সংশ্লিষ্ট সমাধানগুলি সরবরাহ করে।
Ⅱ.সুপার অ্যালোয় কি?
সুপারলিগ (বা উচ্চ তাপমাত্রা খাদ) হ'ল ধাতব উপকরণ যা উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশে উচ্চ শক্তি এবং অসামান্য অক্সিডেশন এবং জারা প্রতিরোধের বজায় রাখে।তারা 600 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 1100 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত অক্সিডেটিভ এবং গ্যাসীয় ক্ষয় পরিবেশের মধ্যে জটিল চাপের অধীনে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করতে পারেসুপারলেগগুলির মধ্যে মূলত নিকেল-ভিত্তিক, কোবাল্ট-ভিত্তিক এবং আয়রন-ভিত্তিক খাদ রয়েছে এবং এয়ারস্পেস, গ্যাস টারবাইন, পারমাণবিক শক্তি, অটোমোবাইল এবং পেট্রোকেমিক্যাল শিল্পে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
Ⅲ.সুপারলেগগুলির বৈশিষ্ট্য
1.উচ্চ তাপমাত্রায় উচ্চ শক্তিউচ্চ তাপমাত্রায় দীর্ঘ সময়ের জন্য উচ্চ চাপ সহ্য করতে সক্ষম, উল্লেখযোগ্য ক্রপ বিকৃতি ছাড়াই।
2.অক্সাইডেশন এবং জারা প্রতিরোধের চমৎকারউচ্চ তাপমাত্রায় বায়ু, জ্বলন গ্যাস বা রাসায়নিক মাধ্যমের সংস্পর্শে থাকলেও কাঠামোগত স্থিতিশীলতা বজায় রাখে।
3.ভাল ক্লান্তি এবং ভাঙ্গন দৃঢ়তাচরম পরিবেশে তাপীয় চক্র এবং প্রভাব লোড প্রতিরোধ করতে সক্ষম।
4.স্থিতিশীল মাইক্রোস্ট্রাকচারএটি ভাল কাঠামোগত স্থিতিশীলতা প্রদর্শন করে এবং দীর্ঘমেয়াদী উচ্চ তাপমাত্রা ব্যবহারের সময় পারফরম্যান্সের অবনতির প্রতিরোধ করে।
Ⅳ.সাধারণ সুপারলেগ উপাদান
1.নিকেল ভিত্তিক সুপারলেগআন্তর্জাতিকভাবে সাধারণ গ্রেডঃ
গ্রেড
বৈশিষ্ট্য
সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন
ইনকনেল ৭১৮
উচ্চ তাপমাত্রায় দুর্দান্ত শক্তি, ভাল ওয়েল্ডেবিলিটি
বিমানের ইঞ্জিন, পারমাণবিক চুল্লির উপাদান
ইনকনেল ৬২৫
শক্তিশালী ক্ষয় প্রতিরোধের, সমুদ্রের জল এবং রাসায়নিক প্রতিরোধের
সামুদ্রিক সরঞ্জাম, রাসায়নিক পাত্রে
ইনকনেল এক্স-৭৫০
দীর্ঘমেয়াদী উচ্চ তাপমাত্রা লোডের জন্য উপযুক্ত শক্তিশালী ক্রল প্রতিরোধের
টারবিনের যন্ত্রাংশ, স্প্রিংস, ফিক্সিং যন্ত্রাংশ
ওয়াসপ্যালয়
৭০০-৮৭০ ডিগ্রি সেলসিয়াসে উচ্চতর শক্তি বজায় রাখে
গ্যাস টারবাইন ব্লেড, সিলিং উপাদান
রিনি ৪১
উচ্চ তাপমাত্রার যান্ত্রিক পারফরম্যান্স
জেট ইঞ্জিনের জ্বলন চেম্বার, রেইন ডোজ
2.কোবাল্ট ভিত্তিক সুপারলেগ
আন্তর্জাতিকভাবে সাধারণ গ্রেডঃ
গ্রেড
বৈশিষ্ট্য
অ্যাপ্লিকেশন
স্টেলাইট ৬
দুর্দান্ত পরিধান এবং গরম জারা প্রতিরোধের
ভ্যালভ, সিলিং পৃষ্ঠ, কাটার যন্ত্রপাতি
হেনেস ১৮৮
উচ্চ তাপমাত্রায় ভাল অক্সিডেশন এবং ক্রপ প্রতিরোধের
টারবাইন হাউজ, জ্বলন চেম্বারের অংশ
মার্চ-M509
শক্তিশালী ক্ষয় এবং তাপ ক্লান্তি প্রতিরোধের
গ্যাস টারবাইনগুলির গরম-সমাপ্ত উপাদান
সাধারণ চীনা গ্রেড (আন্তর্জাতিক সমতুল্য সহ):
গ্রেড
বৈশিষ্ট্য
অ্যাপ্লিকেশন
K640
স্টেলাইট ৬ এর সমতুল্য
ভালভ খাদ, তাপীয় সরঞ্জাম
GH605
হেইন্সের মতই ২৫
মানববাহী মহাকাশ মিশন, শিল্প টারবাইন
3.আয়রন ভিত্তিক সুপারলেগ
বৈশিষ্ট্যঃকম খরচে, ভাল মেশিনযোগ্যতা; মাঝারি তাপমাত্রার পরিবেশে (≤700 °C) উপযুক্ত।
আন্তর্জাতিকভাবে সাধারণ গ্রেডঃ
গ্রেড
বৈশিষ্ট্য
অ্যাপ্লিকেশন
A-286 (UNS S66286)
উচ্চ তাপমাত্রায় ভাল শক্তি এবং ওয়েল্ডেবিলিটি
বিমানের ইঞ্জিনের বন্ধনী যন্ত্রপাতি, গ্যাস টারবাইন উপাদান
অ্যালগ্রি 800H/800HT
চমৎকার কাঠামোগত স্থিতিশীলতা এবং জারা প্রতিরোধের
তাপ এক্সচেঞ্জার, বাষ্প জেনারেটর
310S স্টেইনলেস স্টীল
অক্সিডেশন প্রতিরোধী, কম খরচে
চুলা টিউব, নিষ্কাশন সিস্টেম
সাধারণ চীনা গ্রেড (আন্তর্জাতিক সমতুল্য সহ):
গ্রেড
আন্তর্জাতিক সমমান
অ্যাপ্লিকেশন
1Cr18Ni9Ti
304 স্টেইনলেস স্টিলের সাথে অনুরূপ
সাধারণ উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশ
GH2132
A-286 এর সমতুল্য
বোল্ট, সিল, স্প্রিংস
4.নিকেল-ভিত্তিক, কোবাল্ট-ভিত্তিক এবং আয়রন-ভিত্তিক সুপারলেগগুলির তুলনা
অ্যালোয়ের ধরন
অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা
শক্তি
ক্ষয় প্রতিরোধের
খরচ
সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন
নিকেল ভিত্তিক
≤ ১১০০°সি
★★★★★
★★★★★
উচ্চ
এয়ারস্পেস, শক্তি, পারমাণবিক শক্তি
কোবাল্ট ভিত্তিক
≤১০০০°সি
★★★★
★★★★★
তুলনামূলকভাবে উচ্চ
রাসায়নিক শিল্প, গ্যাস টারবাইন
আয়রন ভিত্তিক
≤ ৭৫০°সি
★★★
★★★
কম
সাধারণ শিল্প, কাঠামোগত অংশ
Ⅴ. সুপারলেগগুলির অ্যাপ্লিকেশন উদাহরণ
শিল্প
অ্যাপ্লিকেশন উপাদান
এয়ারস্পেস
টারবাইন ব্লেড, জ্বলন চেম্বার, ডোজ, সিলিং রিং
এনার্জি সরঞ্জাম
গ্যাস টারবাইন ব্লেড, পারমাণবিক চুল্লি উপাদান
রাসায়নিক শিল্প
উচ্চ তাপমাত্রার চুল্লি, তাপ এক্সচেঞ্জার, ক্ষয় প্রতিরোধী পাম্প এবং ভালভ
তেল খনন
উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপ সীল, ডাউনহোল সরঞ্জাম
অটোমোবাইল শিল্প
টার্বোচার্জার উপাদান, উচ্চ পারফরম্যান্স নিষ্কাশন সিস্টেম
Ⅵ.সুপারলেগগুলির মেশিনিংয়ের চ্যালেঞ্জ
1. উচ্চ শক্তি এবং কঠোরতাঃ
সুপারলিগগুলি রুম তাপমাত্রায়ও উচ্চ শক্তি বজায় রাখে ((উদাহরণস্বরূপ, ইনকোনেল 718 এর প্রসার্য শক্তি 1000 এমপিএ অতিক্রম করে) ।তারা একটি কাজ-কঠিন স্তর গঠন করতে থাকে ((কঠিনতা 2-3 বার বৃদ্ধি সঙ্গে)এই পরিস্থিতিতে, সরঞ্জাম পরিধান বাড়ানো হয়,কাটা বাহিনী ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়,এবং কাটিয়া প্রান্তের চিপিং ঘটার সম্ভাবনা বেশি.
2. দরিদ্র তাপ পরিবাহিতা এবং ঘনীভূত কাটিয়া তাপঃ
সুপারলিগগুলির একটি নিম্ন তাপ পরিবাহিতা রয়েছে ((উদাহরণস্বরূপ, ইনকোনেল 718 এর তাপ পরিবাহিতা কেবল 11.4 W/m·K,যার এক তৃতীয়াংশ ইস্পাতের) ।এবং কাটার টপ তাপমাত্রা 1000°C অতিক্রম করতে পারেএটি সরঞ্জাম উপাদান নরম ((অপর্যাপ্ত লাল কঠোরতার কারণে) এবং ছড়িয়ে পড়া পরিধান ত্বরান্বিত করে।
3. গুরুতর কাজ কঠোরতাঃ
যন্ত্রপাতি মেশিনের পরে উপাদান পৃষ্ঠ কঠিন হয়ে যায়, যা সরঞ্জাম পরিধানকে আরও তীব্র করে তোলে।
4. উচ্চ শক্ততা এবং চিপ নিয়ন্ত্রণে অসুবিধাঃ
সুপারলিগগুলির চিপগুলি অত্যন্ত শক্ত এবং সহজেই ভেঙে যায় না, প্রায়শই দীর্ঘ চিপ গঠন করে যা সরঞ্জামটি ঘিরে রাখতে পারে বা ওয়ার্কপিসের পৃষ্ঠকে স্ক্র্যাচ করতে পারে।এই যন্ত্রপাতি প্রক্রিয়া স্থিতিশীলতা প্রভাবিত করে এবং টুল পরিধান বৃদ্ধি.
5. উচ্চ রাসায়নিক প্রতিক্রিয়াশীলতাঃ
নিকেল-ভিত্তিক খাদগুলি সরঞ্জাম উপকরণগুলির সাথে ছড়িয়ে পড়ার প্রতিক্রিয়াগুলির জন্য প্রবণ ((যেমন WC-Co সিমেন্টযুক্ত কার্বাইডস), যা আঠালো পরিধানের দিকে পরিচালিত করে। এটি সরঞ্জাম পৃষ্ঠের উপাদানকে পরিধান করে,একটি হরতাল আকৃতির পরিধান ক্রেটার গঠন.
Ⅶ.শেষ মিলগুলির সাথে সুপারলেগগুলি ফ্রিজিংয়ের সাধারণ সমস্যা
1. গুরুতর টুল পোশাক
• সুপারলিগগুলির উচ্চ কঠোরতা এবং শক্তি শেষ মিলের র্যাক এবং পাশের মুখগুলির দ্রুত পরিধানের কারণ হয়।
• উচ্চ কাটিয়া তাপমাত্রা টুলের তাপীয় ক্লান্তি ফাটল,প্লাস্টিক বিকৃতি এবং ছড়িয়ে পড়া পরিধান হতে পারে।
2.অতিরিক্ত কাটিয়া তাপমাত্রা
• সুপারলিগগুলির দুর্বল তাপ পরিবাহিতা মানে কাটা চলাকালীন উত্পন্ন প্রচুর পরিমাণে তাপ সময়মতো ছড়িয়ে পড়তে পারে না।
• এটি সরঞ্জামটির স্থানীয় অতিরিক্ত উত্তাপের দিকে পরিচালিত করে, যা গুরুতর ক্ষেত্রে সরঞ্জাম পুড়িয়ে ফেলতে পারে বা চিপিং হতে পারে।
3... কঠোর পরিশ্রম কঠোরকরণ
• সুপারলিগগুলি মেশিনিংয়ের সময় কঠোর হওয়ার প্রবণতা রয়েছে, যার পৃষ্ঠের কঠোরতা দ্রুত বৃদ্ধি পায়।
• পরবর্তী কাটিয়া পাস একটি শক্ত পৃষ্ঠের মুখোমুখি হয়, সরঞ্জাম পরিধান বাড়িয়ে তোলে এবং কাটিয়া শক্তি বৃদ্ধি করে।
4. উচ্চ কাটিয়া বাহিনী এবং শক্তিশালী কম্পন
• উপাদানটির উচ্চ শক্তির ফলে বড় কাটা শক্তি হয়।
• যদি সরঞ্জাম কাঠামোটি সঠিকভাবে ডিজাইন করা না হয় বা যদি সরঞ্জামটি সুরক্ষিতভাবে clamped হয় না,এটি যন্ত্রপাতি কম্পন এবং চ্যাটারের দিকে পরিচালিত করতে পারে,যার ফলে সরঞ্জাম ক্ষতি বা খারাপ পৃষ্ঠ শেষ হতে পারে।
5টুল অ্যাডেসিওন এবং বিল্ট-আপ এজ
• উচ্চ তাপমাত্রায়,উপকরণটি সরঞ্জামটির কাটার প্রান্তের সাথে লেগে থাকে,একটি বিল্ট-আপ প্রান্ত গঠন করে।
• এটি অস্থির কাটার কারণ হতে পারে,কাজের টুকরোতে পৃষ্ঠের স্ক্র্যাচ,বা ভুল মাত্রা।
6.দরিদ্র মেশিনযুক্ত পৃষ্ঠের গুণমান
• সাধারণ পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলির মধ্যে রয়েছে বুর,ক্র্যাচ,পৃষ্ঠের শক্ত দাগ এবং তাপ দ্বারা প্রভাবিত অঞ্চলে রঙ পরিবর্তন।
• উচ্চ পৃষ্ঠের রুক্ষতা অংশের সেবা জীবন প্রভাবিত করতে পারে।
7. স্বল্প সরঞ্জাম জীবন এবং উচ্চ যন্ত্রপাতি খরচ
• উপরের বিষয়গুলির সমন্বিত প্রভাব অ্যালুমিনিয়াম খাদ বা নিম্ন কার্বন ইস্পাতের মতো যন্ত্রপাতিগুলির তুলনায় সরঞ্জামগুলির জীবনকাল অনেক কম।
• ঘন ঘন সরঞ্জাম প্রতিস্থাপন, নিম্ন যন্ত্রপাতি দক্ষতা এবং উচ্চ যন্ত্রপাতি খরচ এর পরিণতি।8. সমাধান ও অপ্টিমাইজেশান
Ⅷসমাধান এবং অপ্টিমাইজেশান সুপারিশ
1সরঞ্জামগুলির গুরুতর পোশাকের জন্য সমাধানঃ
1.1.আল্ট্রাফাইন গ্রিন কার্বাইড উপাদান নির্বাচন করুন ((সাবমাইক্রন / আল্ট্রাফাইন গ্রিন কার্বাইড), যা উচ্চতর পরিধান প্রতিরোধের এবং তির্যক ছিদ্রের শক্তি সরবরাহ করে।
*অল্ট্রাফাইন গ্রিন সিমেন্টেড কার্বাইড তার চমৎকার পরিধান প্রতিরোধের এবং উচ্চ কঠোরতার কারণে ছাঁচ, কাটিয়া সরঞ্জাম, যথার্থ যন্ত্রপাতি, ইলেকট্রনিক উপাদান এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।সাধারণ ডাব্লুসি শস্যের আকার প্রায় 0.২ থেকে ০.৬ মাইক্রন মিটার। বিভিন্ন দেশ এবং ব্র্যান্ডের মান অনুযায়ী, অতি সূক্ষ্ম শস্য সিমেন্টযুক্ত কার্বাইডের সাধারণভাবে ব্যবহৃত গ্রেডগুলি নিম্নরূপঃ
A.China Common Ultrafine Grain Cemented Carbide Grades (যেমন এক্সটিসি, ঝুঝু সিমেন্টেড কার্বাইড, জিয়াংসি বিরল পৃথিবী, মিরগুট ইত্যাদি)
গ্রেড
শস্যের আকার (μm))
Co-র পরিমাণ (%)
বৈশিষ্ট্য এবং অ্যাপ্লিকেশন
YG6X
0.6
6.0
উচ্চ নির্ভুলতা এবং উচ্চ কঠোরতা অ্যাপ্লিকেশন জন্য উপযুক্ত; কঠিন উপকরণ সমাপ্তির জন্য আদর্শ।
YG8X
0.6
8.0
YG6X এর চেয়ে কিছুটা ভাল নমন শক্তি এবং অনমনীয়তা; ফ্রিলিং কাটার এবং ড্রিলের মতো সরঞ্জামগুলির জন্য উপযুক্ত।
YG10X
0.6
10.0
দুর্দান্ত সামগ্রিক পারফরম্যান্স; পোশাক প্রতিরোধের এবং কঠোরতা উভয় প্রয়োজন অ্যাপ্লিকেশন জন্য উপযুক্ত।
ZK10UF
- ০.5
10.0
ঝুঝু কার্বাইড গ্রেড, মাইক্রো ড্রিল, পিসিবি ড্রিল এবং অন্যান্য যথার্থ সরঞ্জামগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।
TF08
0.5
8.0
মেরগুট আল্ট্রাফাইন গ্রেড, টাইটানিয়াম খাদ এবং কঠিন-কাটা ধাতুগুলির জন্য উপযুক্ত।
WF25
0.5
12.0
বিশেষভাবে টাইটানিয়াম খাদ এবং স্টেইনলেস স্টীল মেশিনিংয়ের জন্য অপ্টিমাইজড, শক্তিশালী চিপিং প্রতিরোধের সাথে।
বি.জার্মান গ্রেড (যেমন CERATIZIT, এইচ.সি. স্টার্ক ইত্যাদি)
গ্রেড
শস্যের আকার (μm))
Co-র পরিমাণ (%)
বৈশিষ্ট্য এবং অ্যাপ্লিকেশন
CTU08A
0.4
8.0
অতি উচ্চ কঠোরতা, উচ্চ গতির যথার্থ যন্ত্রপাতি জন্য উপযুক্ত।
K40UF
0.5
10.0
উচ্চ পরিধান প্রতিরোধের; শুষ্ক কাটা এবং অ্যালুমিনিয়াম যন্ত্রপাতি জন্য আদর্শ।
এস১০
0.5
10.0
কঠিন উপকরণ এবং সিরামিক মেশিনিংয়ের জন্য উপযুক্ত।
সি.জাপানি গ্রেড (যেমন Mitsubishi, Sumitomo, Toshiba ইত্যাদি)
গ্রেড
শস্যের আকার (μm))
Co-র পরিমাণ (%)
বৈশিষ্ট্য এবং অ্যাপ্লিকেশন
UF10
0.4-0.6
10.0
সুমিটোমো সাধারণত অতি সূক্ষ্ম গ্রেড ব্যবহার করে, যথার্থ শেষ মিলগুলির জন্য উপযুক্ত।
TF20
0.5
12.0
মিটসুবিশি'র উচ্চ-শক্তির অতি-উন্নত গ্রেড, যা কঠিন-মেশিনের উপকরণ ফ্রিজিংয়ের জন্য ব্যবহৃত হয়।
এস এফ ১০
0.5
10.0
ছোট ব্যাসের ড্রিল, পিসিবি সরঞ্জাম ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয়
D. মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের গ্রেড ((কেনামেটাল、কার্বাইড মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র)
গ্রেড
শস্যের আকার (μm))
Co-র পরিমাণ (%)
বৈশিষ্ট্য এবং অ্যাপ্লিকেশন
K313
0.4
6.0
উচ্চ কঠোরতা, কম কো-অনুভূতি, কঠিন উপাদান যন্ত্রপাতি জন্য উপযুক্ত।
KD10F
0.6
10.0
অসাধারণ পরিধান প্রতিরোধের সঙ্গে সাধারণ উদ্দেশ্য অতি সূক্ষ্ম গ্রেড।
GU10F
0.4-0.5
10.0
উচ্চতর পৃষ্ঠের গুণমান প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
1.2সরঞ্জাম জ্যামিতি অপ্টিমাইজ করুন, যেমন খাঁজ কোণ হ্রাস এবং মাঝারি ক্লিয়ারান্স কোণ বজায় রাখা, প্রান্ত শক্তি উন্নত করতে।
1.3. চিপিং এবং মাইক্রো-ক্র্যাকের বিস্তার রোধ করতে প্রান্ত হর্নিং সম্পাদন করুন।
2অতিরিক্ত কাটিয়া তাপমাত্রার জন্য সমাধানঃ
2.1 উচ্চ পারফরম্যান্সের তাপ প্রতিরোধী লেপ ব্যবহার করুন,যেমন AlTiN,SiAlN,বা nACo,যা ৮০০-১০০০°C পর্যন্ত কাটার তাপমাত্রা সহ্য করতে সক্ষম।
2.2 দ্রুত কাটিয়া তাপ অপসারণের জন্য উচ্চ চাপ শীতল সিস্টেম ((HPC) বা সর্বনিম্ন পরিমাণে তৈলাক্তকরণ ((MQL) বাস্তবায়ন করুন।
2.3 তাপ উৎপাদনের পরিমাণ কমানোর জন্য কাটা গতি কমানো।
3. কঠোর পরিশ্রমের জন্য সমাধানঃ
3.1 শ্রম-কঠিন স্তরে সরঞ্জামটির থাকার সময় কমাতে প্রতি দাঁত প্রতি ফিড ((fz) বৃদ্ধি করুন।
3.২ কঠোর স্তরটি ধীরে ধীরে অপসারণের জন্য ছোট কাটা গভীরতা এবং একাধিক পাস বেছে নিন।
3.3 কঠোর স্তর দিয়ে একটি গাঢ় প্রান্ত দিয়ে কাটা এড়াতে টুল ধারালো রাখা।
4. উচ্চ কাটিয়া শক্তি এবং শক্তিশালী কম্পন জন্য সমাধানঃ
4.১ রিজোনেন্স কমানোর জন্য পরিবর্তনশীল হেলিক্স এবং পরিবর্তনশীল পিচ টুল (অসমতুল্য দূরত্ব) ব্যবহার করুন।
4.২ সরঞ্জাম ওভারহ্যাং দৈর্ঘ্যকে কমিয়ে আনুন (L / D অনুপাত বজায় রাখুন