ব্লগ

স্টেইনলেস স্টিলের স্বাভাবিক ক্ষয় প্রতিরোধ সম্পর্কে বোঝা

ক্রোমিয়াম (ন্যূনতম 10.5%) বায়ুমণ্ডলীয় অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করলে যে স্ব-মেরামতযোগ্য ক্রোমিয়াম অক্সাইড স্তর তৈরি হয় তার মাধ্যমে বাইরে স্টেইনলেস স্টিল ফাস্টেনারগুলি তাদের কাঠামোগত অখণ্ডতা বজায় রাখে। এই নিষ্ক্রিয় স্তরটি একটি তড়িৎ-রাসায়নিক ঢাল হিসাবে কাজ করে এবং যদি অক্সিজেন পাওয়া যায় তবে যান্ত্রিক ক্ষতির পরে দ্রুত পুনরায় গঠিত হয়।

স্টেইনলেস স্টিলে নিষ্ক্রিয় অক্সাইড স্তর গঠনের পিছনের বিজ্ঞান

ক্ষয় প্রতিরোধের উপর গবেষণা থেকে দেখা যায় যে কতটুকু ক্রোমিয়াম আছে তা সুরক্ষামূলক অক্সাইড স্তরের স্থিতিশীলতাকে প্রভাবিত করে। প্রায় 16 থেকে 18 শতাংশ ক্রোমিয়াম যুক্ত স্টেইনলেস স্টিলের গ্রেডগুলি 1 থেকে 3 ন্যানোমিটার পুরুত্বের এমন সুরক্ষামূলক স্তর তৈরি করে। এদের ক্ষুদ্র আকার সত্ত্বেও, সাধারণ কার্বন ইস্পাতের তুলনায় এগুলি ক্ষয়ের হার প্রায় 98% কমিয়ে দেয়। যখন প্রস্তুতকারকরা মিশ্রণে প্রায় 2 থেকে 3 শতাংশ মলিবডেনাম যোগ করেন, তখন একটি আকর্ষণীয় ঘটনা ঘটে। এই যোগফল পৃষ্ঠে গঠিত নিষ্ক্রিয় ফিল্মের আণবিক গঠনকে শক্তিশালী করে। ফলাফল? ক্লোরাইডের বিরুদ্ধে আরও ভালো সুরক্ষা, যা লবণাক্ত জলের মতো কঠোর পরিবেশে ব্যবহৃত উপকরণের ক্ষেত্রে বিশেষ পার্থক্য তৈরি করে, যেখানে ম্যারিন গ্রেড খাদগুলি সময়ের সাথে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করতে হয়।

সমুদ্রী পরিবেশে 316 স্টেইনলেস স্টিলের ফাস্টেনারগুলির ক্ষয় প্রতিরোধ

গবেষণায় দেখা গেছে যে গ্রেড 316 ফাস্টেনারগুলি তাদের 304 এর তুলনায় লবণাক্ত স্প্রে পরীক্ষায় প্রায় আট গুণ বেশি সময় ধরে টিকে থাকতে পারে। গুরুত্বপূর্ণ পিটিং তাপমাত্রার কথা বললে, স্ট্যান্ডার্ড 304 ইস্পাতের জন্য প্রায় 20 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 316 স্টেইনলেসের জন্য প্রায় 45 ডিগ্রি পর্যন্ত উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি ঘটে। গ্রীষ্মকালীন মাসগুলিতে যেখানে তাপমাত্রা প্রায়শই সেই স্তরে পৌঁছায় সেখানে উপকূলীয় অঞ্চলগুলিতে এই উপকরণগুলি ব্যবহার করার সময় এটি সম্পূর্ণ পার্থক্য তৈরি করে। প্রায় 3.5% সোডিয়াম ক্লোরাইড সমৃদ্ধ সমুদ্রের জলের শর্তাবলীতে প্রকৃত ক্ষয়ের হার দেখলে আমরা আরও কিছু অসাধারণ ঘটনা লক্ষ্য করি। 316 উপকরণ বছরে 0.001 মিলিমিটারের কম ক্ষয় সহ ভালোভাবে তার অখণ্ডতা বজায় রাখে, অন্যদিকে নিয়মিত 304 উপকরণটি তার দশ গুণ বেশি হারে ক্ষয় হতে শুরু হয়, যা কঠোর সমুদ্রীয় পরিবেশে দীর্ঘমেয়াদী স্থায়িত্বের জন্য 316 কে স্পষ্টভাবে শ্রেষ্ঠ করে তোলে।

ফাস্টেনার ক্ষয়ের উপর পরিবেশগত কারক: লবণ, আর্দ্রতা এবং দূষণ

উচ্চ ক্লোরাইড মাত্রা, ধ্রুবক আর্দ্রতা এবং শিল্প দূষকগুলি প্যাসিভ স্তরটিকে দুর্বল করে তোলে, বিশেষ করে আবৃত বা খারাপ ভাবে ভেন্টিলেটেড এলাকাগুলিতে।

সাধারণ স্টেইনলেস স্টিল গ্রেডগুলির তুলনামূলক ক্ষয় প্রতিরোধের ক্ষমতা

316L ভেরিয়েন্টের কম কার্বন সামগ্রী (<0.03%) ওয়েল্ডিংয়ের সময় কার্বাইড অধঃক্ষেপণ প্রতিরোধ করে, যা সামুদ্রিক এবং রাসায়নিক হ্যান্ডলিং উপাদানগুলির জন্য আদর্শ করে তোলে।

বাইরে ব্যবহৃত স্টেইনলেস স্টিলের ফাস্টেনারগুলিকে প্রভাবিত করে এমন ক্ষয়ের সাধারণ ধরন

স্টেইনলেস স্টিল ফাস্টেনারগুলিতে ক্ষয়ের ধরন সম্পর্কে বোঝা: পিটিং, ফাটল এবং গ্যালভানিক

বাইরে ব্যবহৃত হওয়া স্টেইনলেস স্টিল ফাস্টেনারগুলি ক্ষয়ের তিনটি প্রধান সমস্যার মুখোমুখি হয়: পিটিং, ফাটল এবং গ্যালভানিক সমস্যা। যখন ক্লোরাইড সেই সুরক্ষামূলক ক্রোমিয়াম অক্সাইড আস্তরণের মধ্যে দিয়ে ঢুকে পড়ে, তখন তা বিরক্তিকর ছোট ছোট গর্ত তৈরি করে। উপকূলের কাছাকাছি এটি ঘটে থাকে যেখানে বাতাসে লবণের মাত্রা বেশ বেশি হতে পারে। ফাটলের মধ্যে ক্ষয় সেসব জায়গায় গঠিত হয় যেখানে অক্সিজেনের পর্যাপ্ত পরিমাণ থাকে না, যেমন বোল্টের মাথার নীচে বা থ্রেডযুক্ত সংযোগের ভিতরে। আর গ্যালভানিক ক্ষয় তখন সমস্যা হয়ে দাঁড়ায় যখন স্টেইনলেস স্টিল অন্যান্য কম প্রতিরোধী ধাতুর সংস্পর্শে আসে, যেমন অ্যালুমিনিয়াম বা সাধারণ কার্বন স্টিল, বিশেষ করে যদি তারা ভিজে অবস্থায় থাকে।

স্টেইনলেস স্টিল ফাস্টেনারগুলিতে ফাটলের ক্ষয়: কারণ এবং সংবেদনশীল অবস্থা

খাঁজে খাঁজে দীর্ঘদিন ধরে জল ও লবণ জমা হয়ে যায় এবং পর্যাপ্ত তাজা বাতাস ঢুকতে পারে না, সেই সংকীর্ণ জায়গাগুলিতে ক্রিভিস ক্ষয় শুরু হওয়ার প্রবণতা রয়েছে। আমরা এমন জায়গার কথা বলছি যেমন খুব টানটান ফিটিং, গ্যাস্কেটের চারপাশ যেখানে জিনিসগুলি একসঙ্গে সিল করা হয়, স্ক্রু ও বোল্টের থ্রেডের নিচে। কিছু গবেষণায় দেখা গেছে যে পরিবেশে খুব অল্প পরিমাণ লবণ থাকলেও এই ধরনের ক্ষয় শুরু হতে পারে। এই সমস্যার প্রতিরোধ করতে, প্রকৌশলীরা প্রায়শই ব্রডার ফ্ল্যাঞ্জ সহ বোল্ট ব্যবহার করে উপাদানগুলির মধ্যে সংকীর্ণ জায়গা কমানোর চেষ্টা করেন এবং নিশ্চিত করেন যে জমা হওয়া আর্দ্রতা সরঞ্জামের পৃষ্ঠ থেকে সঠিকভাবে নিষ্কাশিত হওয়ার উপায় রয়েছে।

উপকূলীয় ও উচ্চ আর্দ্রতাযুক্ত পরিবেশে পিটিং ক্ষয়ের ক্রিয়াকলাপ

উপকূলীয় পরিবেশে, ক্লোরাইড আয়নগুলি নিষ্ক্রিয় স্তরের দুর্বল বিন্দুগুলিতে প্রবেশ করে, অম্লীয় মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট গঠন করে যা ধাতুর দ্রুত ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে। 316L-এর মতো গ্রেডগুলি, যাতে 2.1% মলিবডেনাম থাকে, ASTM B117 লবণ স্প্রে পরীক্ষায় সাধারণ 304 ইস্পাতের তুলনায় পিটিংয়ের বিরুদ্ধে তিন গুণ বেশি প্রতিরোধ ক্ষমতা দেখায়।

স্টেইনলেস স্টিলের ফাস্টেনার ব্যবহার করার সময় ভিন্ন ধাতুর সঙ্গে গ্যালভানিক ক্ষয়

যখন বিভিন্ন ধাতুগুলি এমন পরিবেশে সংযুক্ত হয় যেখানে বিদ্যুৎ তাদের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হতে পারে, তখন গ্যালভানিক ক্ষয় ঘটে। উদাহরণস্বরূপ, যদি কেউ জিঙ্ক প্লেটেড স্টিল বা তামার খাদের তৈরি অংশগুলিতে স্টেইনলেস স্টিলের বোল্ট ব্যবহার করেন, তবে কম প্রতিরোধী ধাতুটি স্বাভাবিকের চেয়ে অনেক বেশি দ্রুত ভেঙে পড়তে শুরু করবে। এই কারণেই অনেক প্রকৌশলী নাইলন বা রাবারের মতো উপাদান দিয়ে তৈরি ডাইইলেকট্রিক আইসোলেটরগুলি এই ধাতব উপাদানগুলির মধ্যে ব্যবহার করার পরামর্শ দেন। এই আইসোলেটরগুলি ক্ষয় সৃষ্টিকারী রাসায়নিক বিক্রিয়ার বিরুদ্ধে বাধা হিসাবে কাজ করে।

নকশা এবং সুরক্ষা পদ্ধতির মাধ্যমে গ্যালভানিক ও পরিবেশগত ক্ষয় প্রতিরোধ

বাইরের অ্যাসেম্বলিতে ভিন্ন ধাতু ব্যবহারের সময় গ্যালভানিক ক্ষয় প্রতিরোধ

যখন স্টেইনলেস স্টিল অ্যালুমিনিয়াম বা কার্বন স্টিলের মতো আরও অ্যানোডিক উপকরণের সঙ্গে সরাসরি যোগাযোগে আসে না, তখন গ্যালভানিক ক্ষয় প্রতিরোধ করা যেতে পারে, বিশেষ করে যেখানে আর্দ্রতা থাকে। সমাধান কী? হয় তো উপযুক্ত ধাতু সংমিশ্রণে পরিবর্তন করুন অথবা বিভিন্ন ধাতুর মধ্যে আনুষ্ঠানিক অ্যানোড স্থাপন করা বা শারীরিক বাধা তৈরি করার মতো ডিজাইন ব্যবস্থা গ্রহণ করুন।

ধাতব যোগাযোগ বিচ্ছিন্ন করার জন্য অন্তরণ পদ্ধতি এবং ডায়েলেকট্রিক ইউনিয়ন

নাইলন ওয়াশার, ডায়েলেকট্রিক গ্রিজ এবং প্লাস্টিকের খোল অ-পরিবাহী বাধা হিসাবে কাজ করে যা ভিন্ন ধরনের ধাতুর মধ্যে বৈদ্যুতিক সংযোগ বিচ্ছিন্ন করে। যখন লবণাক্ত বাতাসযুক্ত এলাকায় বাইরের সরঞ্জামে কাজ করা হয়, তখন স্টেইনলেস স্টিল বোল্ট এবং তামার পাইপ বা কার্বন স্টিলের ব্র্যাকেটের মধ্যে ডায়েলেকট্রিক ইউনিয়ন স্থাপন করা যুক্তিযুক্ত। অ্যানোড এবং ক্যাথোডের মধ্যে পৃষ্ঠতলের অনুপাত কমপক্ষে 10 থেকে 1 রাখা ক্ষয়ের হার ধীর করতে সাহায্য করে।

প্যাসিভেশনের মতো কোটিং এবং পৃষ্ঠতল চিকিত্সার ব্যবহার উন্নত সুরক্ষার জন্য

মূলত প্যাসিভেশন প্রক্রিয়াটি ধাতব পৃষ্ঠের মুক্ত লৌহ অপসারণ করে এবং একটি সুরক্ষামূলক অক্সাইড স্তর গঠন করে, যা উপাদানগুলিকে খাঁজ এবং ফাটলের মতো ক্ষয়ের বিরুদ্ধে অনেক বেশি প্রতিরোধী করে তোলে। যখন খুবই কঠোর পরিবেশের সম্মুখীন হওয়া হয়, তখন লোকেরা অ্যাসিড বৃষ্টি এবং শিল্পজাত দূষণকারী পদার্থগুলির বিরুদ্ধে অতিরিক্ত সুরক্ষার জন্য প্রায়শই এপোক্সি বা পাউডার কোটিংয়ের দিকে ঝুঁকে পড়ে।

স্টেইনলেস স্টিল ফাস্টেনারের দীর্ঘমেয়াদী স্থায়িত্বের জন্য রক্ষণাবেক্ষণ অনুশীলন

ক্ষয়কারী উপাদানের জমাট রোধ করার জন্য নিয়মিত রক্ষণাবেক্ষণ এবং পরিষ্করণ

ক্ষয় প্রতিরোধের সক্ষমতা বজায় রাখার জন্য উপযুক্ত রক্ষণাবেক্ষণ অপরিহার্য। গবেষণায় দেখা গেছে যে উপকূলীয় এলাকাগুলিতে স্টেইনলেস স্টিল ফাস্টেনারের 12% ব্যর্থতা অপর্যাপ্ত পরিষ্করণের কারণে হয়। নিম্নলিখিত অনুশীলনগুলি সুপারিশ করা হয়:

• লবণ এবং দূষকগুলি অপসারণের জন্য প্রতি 6–12 মাস অন্তর মৃদু সাবান ও জল দিয়ে পরিষ্করণ করুন।
• নিষ্ক্রিয় স্তরটি ক্ষতিগ্রস্ত হওয়া এড়াতে ক্ষারযুক্ত যন্ত্রপাতি এবং ক্লোরিন ভিত্তিক পরিষ্কারকগুলি এড়িয়ে চলুন।

শিল্প ধূলিকণা বা জমে থাকা দাগের মতো জিনিস দূর করতে, 10% সাইট্রিক অ্যাসিড দ্রবণ কার্যকরভাবে দূষণকারী পদার্থগুলি সরিয়ে ফেলবে যা সাবস্ট্রেটকে ক্ষতি করে না। রাসায়নিক অবশেষ সরানোর জন্য পরিষ্কার করার পরে সবসময় ভালো করে ধুয়ে ফেলুন।

উচ্চ লবণাক্ত এবং শিল্প পরিবেশে আউটডোর ফাস্টেনারগুলির রক্ষণাবেক্ষণ

সমুদ্রতট বা রাসায়নিক প্রকাশিত স্থানগুলির মতো আক্রমণাত্মক পরিবেশে, নির্দিষ্ট করুন 316L স্টেইনলেস স্টিল ফাস্টেনার এবং প্রাক্‌তম পদক্ষেপগুলি বাস্তবায়ন করুন:

1. লবণাক্ত জল প্রবেশ রোধ করতে থ্রেডগুলিতে ফুড গ্রেড সিলিকন লুব্রিকেন্ট প্রয়োগ করুন।
2. গ্যাস্কেট বা ওয়েল্ডগুলির কাছাকাছি দরজার ক্ষয়ের প্রাথমিক লক্ষণগুলির জন্য অর্ধবার্ষিক পরীক্ষা করুন।

সমুদ্রের বাইরের ইনস্টালেশনের জন্য, 2-3 বছর পরপর ইলেকট্রোকেমিক্যাল পলিশিং ক্লোরাইড এক্সপোজার থেকে মাইক্রো পিটিং দূর করে পৃষ্ঠের অখণ্ডতা ফিরিয়ে আনে। কাঠামোগত ব্যর্থতা প্রতিরোধ করতে দৃশ্যমান মরচে বা থ্রেড গলিং দেখানো যেকোনো ফাস্টেনার তৎক্ষণাৎ প্রতিস্থাপন করুন।