துருப்பிடிக்காத எஃகு தயாரிப்பின் நிலைகள்

துருப்பிடிக்காத எஃகு உற்பத்தியின் நிலைகள்

துருப்பிடிக்காத எஃகு என்பது அதன் அரிப்பு எதிர்ப்பு, நல்ல இயந்திர வலிமை மற்றும் எளிதான பராமரிப்பு ஆகியவற்றிற்காக அறியப்பட்ட இரும்பு அடிப்படையிலான பொருட்களின் ஒரு வகையாகும். அதன் "துரு எதிர்ப்பு" பண்புகள் முதன்மையாக அதன் குரோமியம் (Cr) உள்ளடக்கத்திலிருந்து உருவாகின்றன, இது எஃகின் மேற்பரப்பில் குரோமியம் ஆக்சைடின் ஒரு மெல்லிய செயலற்ற அடுக்கை உருவாக்குகிறது. இந்த அடுக்கு, ஈரமான அல்லது தீவிரமான சூழல்களில்கூட உலோகம் துருப்பிடிப்பதைத் தடுத்து, மேலும் ஆக்ஸிஜனேற்றம் அடைவதிலிருந்து அதைப் பாதுகாக்கிறது. அதன் செயல்திறனுக்குப் பின்னால், துருப்பிடிக்காத எஃகு அதன் வேதியியல் கலவை, உலோகத் தூய்மை மற்றும் நுண்ணமைப்பு ஆகியவை விவரக்குறிப்புகளைப் பூர்த்தி செய்வதை உறுதி செய்வதற்காக ஒரு நீண்ட மற்றும் கடுமையான உற்பத்தி செயல்முறைக்கு உட்படுகிறது. மூலப்பொருளிலிருந்து முடிக்கப்பட்ட தயாரிப்பு வரையிலான துருப்பிடிக்காத எஃகு உற்பத்தியின் நிலைகளை பின்வருவன விவரிக்கின்றன.

1. மூலப்பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுத்தல் மற்றும் கலவைத் திட்டமிடல்

முதல் கட்டம், தயாரிக்கப்பட வேண்டிய துருப்பிடிக்காத எஃகின் வகையைத் தீர்மானிப்பதில் தொடங்குகிறது; எடுத்துக்காட்டாக, ஆஸ்டெனிடிக் (304/316 தொடர் போன்றவை), ஃபெரிடிக் (430 தொடர்), மார்டென்சிடிக் (410 தொடர்) முதல் டூப்ளெக்ஸ் (ஆஸ்டெனிடிக்-ஃபெரிடிக் கலவை) வரை. இந்த வகையின் தேர்வு, தேவையான உலோகக் கலவையின் அமைப்பைத் தீர்மானிக்கிறது: முக்கிய தனிமமாக குரோமியம் (பொதுவாக ஒரு செயலற்ற அடுக்கை உருவாக்க குறைந்தபட்சம் சுமார் 10,5%), ஆஸ்டெனைட் கட்டத்தை நிலைப்படுத்தவும் நெகிழ்வுத்தன்மையை அதிகரிக்கவும் நிக்கல், குழி அரிப்பு எதிர்ப்பிற்காக மாலிப்டினம் (குறிப்பாக 316-ல்), மற்றும் குறிப்பிட்ட நோக்கங்களுக்காக மாங்கனீசு, சிலிக்கான், நைட்ரஜன், டைட்டானியம் அல்லது நியோபியம் போன்ற பிற தனிமங்கள்.

மூலப்பொருட்களில் பழைய உலோகங்கள் (துருப்பிடிக்காத எஃகு கழிவுகள்), கார்பன் எஃகு கழிவுகள், ஃபெரோகுரோம் (ஒரு Fe-Cr கலப்புலோகம்), ஃபெரோநிக்கல் அல்லது தூய நிக்கல், ஃபெரோமோலிப்டினம், அத்துடன் கார்பன் பிணைப்பான்கள் மற்றும் ஆக்சிஜன் நீக்கிகள் ஆகியவை அடங்கும். பல நவீன துருப்பிடிக்காத எஃகு ஆலைகள் பழைய உலோகக் கழிவுகளைப் பெரிதும் சார்ந்துள்ளன, ஏனெனில் அது அதிக ஆற்றல் திறன் வாய்ந்தது மற்றும் ஒரு வட்டப் பொருளாதாரத்தை ஆதரிக்கிறது. இருப்பினும், கலவையின் "மாசுபடுதலை" (எ.கா., அதிகப்படியான தாமிரம் அல்லது பிற மாசுபடுத்திகள்) தவிர்க்க, பழைய உலோகக் கழிவுகளின் தரம் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும்.

2. மின் வில் உலையில் (EAF) உருகுதல்

பெரும்பாலான துருப்பிடிக்காத எஃகு, மின் வில் உலை (EAF) மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. ஒரு EAF-இல், உலோகக் கழிவு மற்றும் கலப்புலோகக் கலவை உலைக்குள் செலுத்தப்பட்டு, உயர் மின்னழுத்த மின் வில்லின் வெப்பத்தால் உருக்கப்படுகிறது. இந்தக் கட்டம் உலோகத்தைத் திரவமாக்கி, அதன் வேதியியல் அமைப்பை நிலைபெறச் செய்கிறது. உருக்கும் செயல்பாட்டின் போது, ​​சில அசுத்தங்களைப் பிடித்து வைக்கும் ஒரு கசடை உருவாக்க உதவும் வகையில், இயக்குபவர் ஒரு பாய்மத்தை (உதாரணமாக, சுண்ணாம்பு/டோலமைட்) சேர்க்கிறார்.

EAF-இல் உள்ள செயல்முறைக் கட்டுப்பாட்டில் வெப்பநிலை, உருகு நேரம் மற்றும் ஆரம்பக்கட்ட வேதியியல் பகுப்பாய்வு ஆகியவை அடங்கும். EAF தயாரிப்புகள் பொதுவாக இறுதி விவரக்குறிப்புகளைப் பூர்த்தி செய்வதில்லை, ஏனெனில் அவற்றுக்கு மேலும் சுத்திகரிப்பு தேவைப்படுகிறது—குறிப்பாக கார்பன், கந்தகம் மற்றும் பாஸ்பரஸ் அளவுகளைக் கட்டுப்படுத்தவும், குரோமியம் மற்றும் நிக்கல் உள்ளடக்கத்தை உகந்ததாக்கவும் இந்த சுத்திகரிப்பு தேவைப்படுகிறது.

3. சுத்திகரிப்பு: AOD அல்லது VOD

EAF-இலிருந்து வரும் திரவ உலோகம் தயாரானவுடன், அது பொதுவாக AOD (ஆர்கான் ஆக்ஸிஜன் கார்பன் நீக்கம்) அல்லது VOD (வெற்றிட ஆக்ஸிஜன் கார்பன் நீக்கம்) முறைகளைப் பயன்படுத்தி இரண்டாம் நிலை சுத்திகரிப்பு கட்டத்திற்கு நகர்த்தப்படுகிறது.

AOD (ஆர்கான் ஆக்ஸிஜன் கார்பன் நீக்கம்)
AOD செயல்முறையில், உருகிய உலோகத்தினுள் ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஆர்கான் கலவை செலுத்தப்படுகிறது. ஆக்ஸிஜன், கார்பனை ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்ய (கார்பன் நீக்கம்) உதவுவதோடு, அதன் கார்பன் உள்ளடக்கத்தையும் குறைக்கிறது. ஆர்கான், வாயுவை நீர்த்துப்போகச் செய்து, மிகவும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட வினையை ஊக்குவித்து, அதிகப்படியான குரோமியம் ஆக்ஸிஜனேற்றத்தைத் தடுக்கிறது. AOD நிலை மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் துருப்பிடிக்காத எஃகில் குறைந்த கார்பன் உள்ளடக்கம் தேவைப்படுகிறது. இது, குறிப்பாக சில பயன்பாடுகளில், அரிப்பு எதிர்ப்பைக் (உணர்திறன்) குறைக்கக்கூடிய குரோமியம் கார்பைடுகள் வீழ்படிவாவதைத் தடுப்பதற்கு அவசியமாகும்.

VOD (வெற்றிட ஆக்சிஜன் கார்பன் நீக்கம்)
VOD-க்கும் இதே போன்ற நோக்கமே உள்ளது, ஆனால் இது வெற்றிடத்தின் கீழ் செய்யப்படுகிறது. இந்த வெற்றிடம், கார்பன் மோனாக்சைடு வாயுவின் பகுதி அழுத்தத்தைக் குறைக்க உதவுகிறது, இதன் மூலம் கார்பன் ஒடுக்க வினை ஒரு குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் திறம்பட நடைபெற அனுமதிக்கிறது. மிகக் குறைந்த கார்பன் அல்லது கரைந்த வாயுக்களின் மீது கடுமையான கட்டுப்பாடு தேவைப்படும் தரங்களுக்கு VOD பெரும்பாலும் தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது.

இந்த சுத்திகரிப்பு கட்டத்தில், இலக்கு தரத்திற்கு ஏற்ப நிக்கல், மாலிப்டினம், நைட்ரஜன் அல்லது டைட்டேனியம்/நையோபியம் போன்ற நிலைப்படுத்தும் தனிமங்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம் இறுதி கலவையில் மாற்றங்களும் செய்யப்படுகின்றன.

4. கரண்டி சுத்திகரிப்பு: ஆக்சிஜன் நீக்கம், கந்தக நீக்கம் மற்றும் ஒருபடித்தாக்கல்

வார்ப்புக்கு முன், உருகிய உலோகம் ஒரு கரண்டியில் மேலும் பதப்படுத்தப்படலாம். அதன் நோக்கங்கள் பின்வருமாறு:
– ஆக்சிஜன் நீக்கம், அதாவது ஆக்சைடு உட்பொருட்கள் உருவாவதைத் தடுக்க, கரைந்துள்ள ஆக்சிஜனைக் குறைத்தல்.
– கந்தக நீக்கம், வெப்ப இறுக்கத்தை ஏற்படுத்தி வலிமையைக் குறைக்கக்கூடிய கந்தகத்தைக் குறைக்கிறது.
– கலவை மற்றும் வெப்பநிலையை ஒருபடித்தாக்குவதற்கும், உட்பொருட்கள் கசடுக்குக்கு மிதந்து செல்ல உதவுவதற்கும் ஆர்கான் வாயுவைக் கொண்டு கலக்குதல்.

துருப்பிடிக்காத எஃகில் தூய்மை என்பது ஒரு மிக முக்கியமான காரணியாகும், குறிப்பாக அதிக அரிப்பு எதிர்ப்புத் திறன், சிறந்த மேற்பரப்புப் பூச்சு அல்லது கடினமான வார்ப்பு செயல்முறைகள் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு இது மிகவும் அவசியம்.

5. வார்ப்பு: தொடர் வார்ப்பு அல்லது உலோகக்கட்டி வார்ப்பு

விரும்பிய கலவை விகிதத்தை அடைந்த உருகிய உலோகம், வார்ப்பு செயல்முறை மூலம் ஒரு திட வடிவத்தில் ஊற்றப்படுகிறது. இன்று மிகவும் பொதுவான முறை தொடர் வார்ப்பு ஆகும். இதில், உருகிய உலோகம் நீரால் குளிர்விக்கப்பட்ட அச்சின் வழியாகப் பாய்ந்து, படிப்படியாகத் திடமாகி ஒரு தகடு (தட்டு உலோகத்திற்கு), புளூம் அல்லது பில்லட் (கம்பி மற்றும் கம்பிக்கு) வடிவத்தை உருவாக்குகிறது. பாரம்பரிய இங்காட் வார்ப்பை விட தொடர் வார்ப்பு அதிக செயல்திறன் மிக்கதாகவும், சீரானதாகவும், குறைபாடுகளைக் குறைப்பதாகவும் உள்ளது.

இருப்பினும், சில சிறப்புத் தேவைகளுக்காக, வார்ப்புக் கட்டிகள் இன்றும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன; பின்னர் அந்தக் கட்டிகள் வெப்பமூட்டுதல் மற்றும் ஆரம்பகட்ட அடித்து வடித்தல்/அரைத்தல் செயல்முறைகள் மூலம் மேலும் பதப்படுத்தப்படுகின்றன.

6. மீண்டும் சூடாக்குதல் மற்றும் சூடான வேலைப்பாடு

தகடுகள் போன்ற வார்ப்புப் பொருட்கள், சூடான உருட்டலுக்கு முன்னர் பொருத்தமான வெப்பநிலையை அடைவதற்காக, மீண்டும் சூடாக்கும் உலை ஒன்றில் மீண்டும் சூடுபடுத்தப்படுகின்றன. சூடான உருட்டல் செயல்முறையில், அந்தத் தகடு உருளைத் தாங்கிகள் வழியாக அழுத்தப்பட்டு, அதன் தடிமன் குறைக்கப்பட்டு நீளம் அதிகரிக்கப்படுகிறது. சூடான உருட்டலானது ஆரம்பக் கட்டமைப்பை உருவாக்கி, சில நுண்துளைகளைச் சரிசெய்து, சூடான உருட்டப்பட்ட சுருள் அல்லது தகடு போன்ற ஒரு பகுதி முடிக்கப்பட்ட பொருளை உருவாக்குகிறது.

கார்பன் எஃகைக் காட்டிலும் துருப்பிடிக்காத எஃகு வேறுபட்ட உருமாற்றப் பண்பையும் வெப்பக் கடத்துத்திறனையும் கொண்டிருப்பதால், வெப்ப விரிசல்கள், அலைகள் அல்லது மேற்பரப்புக் குறைபாடுகளைத் தவிர்க்க வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு மற்றும் உருட்டல் வேகம் ஆகியவை முக்கியமானவை.

7. பதப்படுத்துதல்: நீளும் தன்மையை மீட்டெடுக்கிறது மற்றும் நுண் கட்டமைப்பைச் சரிசெய்கிறது

வெப்ப உருட்டலுக்குப் பிறகு, அந்தப் பொருள் பொதுவாக திரிபு கடினமாதலையும் மற்றும் உகந்ததல்லாத நுண்ணமைப்புப் பரவலையும் அடைகிறது. எனவே, பின்வருவனவற்றிற்காகப் பதப்படுத்துதல் (மென்மையாக்கும் வெப்பச் சிகிச்சை) செய்யப்படுகிறது:
எஞ்சிய அழுத்தத்தை நீக்குகிறது.
மன உறுதியை மீட்டெடுங்கள்,
– நிலைப்படுத்தும் கட்டங்கள் (எ.கா. ஆஸ்டெனிடிக்),
– தேவையற்ற வீழ்படிவுகளைக் கரைக்க உதவுகிறது.

ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகைப் பொறுத்தவரை, பதப்படுத்தும் செயல்முறையில் பெரும்பாலும் உயர் வெப்பநிலையில் கரைசல் பதப்படுத்துதலும், அதைத் தொடர்ந்து விரும்பிய கட்டமைப்பைப் பராமரிக்கவும் உணர்திறன் அபாயத்தைக் குறைக்கவும் விரைவாகக் குளிர்வித்தலும் அடங்கும்.

8. படிவு நீக்கம்: ஆக்சைடு படிவை அகற்றுதல்

வெப்பச் செயல்முறைகள் (சூடான உருட்டல் மற்றும் பதப்படுத்துதல்) மேற்பரப்பில் ஆக்சைடு செதில்களை உருவாக்குகின்றன. மேலதிக செயலாக்கத்திற்குத் தயாரான ஒரு சுத்தமான மேற்பரப்பைப் பெறுவதற்கு, இந்தச் செதில் அகற்றப்பட வேண்டும். பொதுவான முறைகள் பின்வருமாறு:
ஊறுகாயிடுதல் முறையில், ஆக்சைடுகளைக் கரைப்பதற்காக ஒரு அமிலக் கரைசல் (உதாரணமாக, நைட்ரிக் அமிலம் மற்றும் ஹைட்ரோஃப்ளூரிக் அமிலம் ஆகியவற்றின் கலவை, அல்லது பிற நவீன ஊறுகாயிடும் அமைப்புகள்) பயன்படுத்தப்படுகிறது.
– தோலுரித்தலுக்கு உதவும் வகையில், ஷாட் பிளாஸ்டிங் அல்லது பிரஷிங் போன்ற இயந்திரமுறை செதில் நீக்கம்.

இறுதி மேற்பரப்பின் தரத்திற்கு, செதில்களை அகற்றும் கட்டம் மிகவும் முக்கியமானது; குறிப்பாக அந்தப் பொருள் உணவு உபகரணங்கள், கட்டிடக்கலை அல்லது மருந்துத் தொழிலில் பயன்படுத்தப்படவிருந்தால் இது மிகவும் அவசியமாகும்.

9. குளிர் உருட்டல்: துல்லியமான பரிமாணங்களையும் மென்மையான மேற்பரப்புகளையும் அடைதல்

இறுக்கமான சகிப்புத்தன்மை மற்றும் மென்மையான மேற்பரப்புகளைக் கொண்ட மெல்லிய தகடுகளை உருவாக்க, துருப்பிடிக்காத எஃகு பின்னர் குளிர் உருட்டல் செய்யப்படுகிறது. இது குறைந்த வெப்பநிலையில் செய்யப்படுவதால், குளிர் உருட்டல், வேலை கடினப்படுத்துதல் மூலம் வலிமையை அதிகரிக்கிறது, ஆனால் நெகிழ்வுத்தன்மையைக் குறைக்கிறது. எனவே, தேவைப்படும் தடிமன் குறைப்பைப் பொறுத்து, குளிர் உருட்டலைத் தொடர்ந்து பொதுவாகக் கூடுதல் பதப்படுத்துதல் (இடைநிலை பதப்படுத்துதல்) செய்யப்படுகிறது.

குளிர் உருட்டலின் விளைவாக, பொதுவாகத் துல்லியமான தடிமன் மற்றும் சிறந்த மேற்பரப்புத் தரம் கொண்ட ஒரு சுருள் உருவாகிறது. இது 2B, BA (பிரகாசமாகப் பதப்படுத்தப்பட்ட) அல்லது அலங்கார வடிவங்கள் போன்ற பல்வேறு மேற்பூச்சுகளுக்கு அடிப்படையாக அமைகிறது.

10. இறுதிப் பூச்சு, பரிசோதனை மற்றும் பொதியிடல்

இறுதிக் கட்டம், இறுதித் தயாரிப்பைப் பொறுத்து பல்வேறு செயல்முறைகளை உள்ளடக்கியுள்ளது:
– சமதளத்தன்மையையும் மேற்பரப்புத் தோற்றத்தையும் மேம்படுத்துவதற்கான சருமப் பராமரிப்பு,
– பளபளப்பான (கண்ணாடி போன்ற) அல்லது சாடின் மேற்பரப்பை உருவாக்குவதற்காக மெருகேற்றுதல்.
சுருள்களைக் குறிப்பிட்ட அகலங்களுக்குப் பிரிப்பதற்கோ அல்லது தகடுகளை வெட்டுவதற்கோ கீறுதல் மற்றும் வெட்டுதல்.
– வளைத்தல், ஆழமாக வரைதல், அல்லது பற்றவைத்தல் மற்றும் மேலதிக வெப்பச் செயலாக்கத்துடன் குழாய் தயாரித்தல் (பற்றவைக்கப்பட்ட குழாய்) போன்ற வடிவமைத்தல் (விருப்பத்திற்கேற்ப).

அதன்பிறகு, தரக்கட்டுப்பாடு மேற்கொள்ளப்படுகிறது: இரசாயனக் கலவைச் சோதனை, இயந்திரவியல் சோதனை (இழுவிசை, கடினத்தன்மை), அரிமானச் சோதனை (தேவைப்பட்டால்), மேற்பரப்புக் குறைபாட்டு ஆய்வு மற்றும் பரிமாணச் சரிபார்ப்பு. பின்னர், வெற்றிகரமான தயாரிப்புகளுக்கு ஒரு வெப்ப எண்/தொகுதி அடையாளம் ஒதுக்கப்பட்டு, ஒரு பாதுகாப்பு மேற்பரப்புப் பூச்சு (எ.கா., படலம்) பூசப்பட்டு, ஏற்றுமதிக்காகப் பொதி செய்யப்படுகின்றன.

மூடுகிறது

துருப்பிடிக்காத எஃகு தயாரிக்கும் செயல்முறையானது, மூலப்பொருள் தேர்வு மற்றும் கலவை வடிவமைப்பு முதல், EAF உருக்குதல், AOD/VOD சுத்திகரிப்பு, வார்ப்பு, சூடான உருட்டல், பதப்படுத்துதல், செதில் நீக்குதல், குளிர் உருட்டல், இறுதிப்பணி மற்றும் ஆய்வு வரை, உலோகவியல் மற்றும் உற்பத்தி செயல்முறைகளின் மிகவும் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட கலவையை உள்ளடக்கியது. துருப்பிடிக்காத எஃகு அரிப்பு எதிர்ப்பு, வலிமை மற்றும் மேற்பரப்புத் தரத் தரநிலைகளைப் பூர்த்தி செய்வதை உறுதி செய்வதில் ஒவ்வொரு கட்டமும் ஒரு முக்கியப் பங்கை வகிக்கிறது. எனவே, "துருப்பிடிக்காத எஃகு" என்ற அதன் எளிமையான பெயர் இருந்தபோதிலும், சமையலறை உபகரணங்கள் முதல் இரசாயன மற்றும் கடல்சார் நிறுவல்கள் வரை பரந்த அளவிலான தொழில்களில் பயன்படுத்த ஒரு நம்பகமான பொருளை உற்பத்தி செய்வதற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட சிக்கலான பொறியியல் செயல்முறைகளின் விளைவாகவே இது உண்மையில் உருவாகிறது.