ইস্পাত পৃষ্ঠের শক্ত হওয়া কী? পৃষ্ঠ শক্তকরণ কি জন্য ব্যবহৃত হয়?

2025 লেখক: Howard Calhoun | calhoun@techconfronts.com. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2025-01-24 13:12

ধাতুর তাপ চিকিত্সার শিল্প বহুকাল ধরে মানবজাতির কাছে পরিচিত। সরঞ্জাম এবং বিশেষত অস্ত্র তৈরির সাথে জড়িত কারিগররা নিজেরাই এটি আয়ত্ত করেছিলেন বা অন্যান্য অভিজ্ঞ বিশেষজ্ঞদের সাথে বহু বছর ধরে অধ্যয়ন করেছিলেন। গোপনীয়তাগুলি গোপন রাখা হয়েছিল, যা অবশ্যই প্রযুক্তির বিস্তারকে ধীর করে দিয়েছিল, তবে একটি নির্দিষ্ট উদ্দেশ্যে পণ্যগুলির একটি নির্দিষ্ট প্রস্তুতকারকের প্রতিযোগিতামূলকতা বাড়িয়েছিল। মধ্যযুগীয় আর্মারারদের কৌশলগুলির মধ্যে একটি ছিল পৃষ্ঠ শক্ত করা, যা ব্লেডের নমনীয়তার সাথে মিলিত তরোয়াল এবং স্যাবারগুলির কাটিয়া প্রান্ত এবং পয়েন্টগুলিকে একটি বিশেষ কঠোরতা দেয়। আজ, এই জাতীয় বৈশিষ্ট্যগুলি আর কাউকে অবাক করে না, প্রযুক্তিগুলি বিশাল এবং ব্যাপক হয়ে উঠেছে৷

একজন সাধারণ মানুষ কেন এসব জানবে?

থার্মাল মেটালওয়ার্কিং বিশেষজ্ঞদের কাছে এই নিবন্ধটি সম্ভবত কিছু প্ল্যাটিটিউড এবং সুপরিচিত তথ্যের সমষ্টি বলে মনে হবে। উপরন্তু, তারা পরিভাষায় কিছু ভুলত্রুটি খুঁজে পেতে পারে। উপস্থাপিত তথ্য তাদের উদ্দেশ্যে নয়, এটি এমন লোকদের সম্বোধন করা হয়েছে যারা ধাতুবিদ্যা থেকে দূরে, অপেশাদার,যারা একটি সাধারণ টেবিল বা ভাঁজ করা ছুরি একটি ভাল ব্লেড থেকে শক্তিতে, ভলিউম শক্ত হওয়া থেকে পৃষ্ঠ শক্ত হওয়া এবং অনুরূপ সমস্যাগুলিতে কীভাবে আলাদা তা নিয়ে আগ্রহী। গৃহস্থালিতে প্রয়োজনীয় এক বা অন্য আইটেম কেনার সময়, ভোক্তা একটি উল্লেখযোগ্য মূল্য পার্থক্যের সম্মুখীন হয়। বিক্রেতা সর্বদা একটি যোগ্য এবং বোধগম্য উপায়ে ব্যাখ্যা করতে পারে না কেন একটি টুল (উদাহরণস্বরূপ, একটি রেঞ্চ) সাধারণ বাহ্যিক মিলের সাথে অন্যটির চেয়ে অনেক বেশি ব্যয়বহুল। তিনি, সম্ভবত, সাধারণ সাধারণ মানুষের কাছে বোধগম্য ধারণা এবং শর্তাবলী দিয়ে "তার মস্তিষ্ক পাউডার" করার চেষ্টা করবেন। সাধারণ ভাষায় অনূদিত, এই ব্যাখ্যাগুলির অর্থ দাঁড়াবে যে সামঞ্জস্যযোগ্য রেঞ্চটি ভাঙ্গবে না বা দীর্ঘস্থায়ী হবে না এবং ধারালো করার অনেক কম প্রয়োজন হবে (যদি ক্লায়েন্ট একটি ছুরি কিনতে চায়)। "সারফেস শক্ত করা!" - বিক্রেতা রহস্যজনকভাবে কারণটি নির্দেশ করবে, কাল্পনিক আনন্দে চোখ ঘুরিয়ে দেবে। এটা কি?

একটি পণ্যের বিপরীত বৈশিষ্ট্য

বাক্যাংশ থেকে স্পষ্ট, এই ক্ষেত্রে পণ্যের শুধুমাত্র বাইরের পাতলা স্তর তাপ চিকিত্সার শিকার হয়। যে ইস্পাত শক্ত করার প্রয়োজন তা প্রত্যেকের দ্বারা অস্পষ্টভাবে অনুমান করা হয়, এমনকি যারা এটি আদৌ কী তা জানেন না। এটি সাধারণ "লোহার টুকরা", নরম এবং ভঙ্গুর থেকে আলাদা। কিন্তু কেন এমন সম্মান ভোগ করে এমন ভাসাভাসা? হার্ডনিং ধাতুর বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়, এবং কিছু ধরণের উন্নতির জন্য নয়, যেমনটি প্রায়শই ঘোষণা করা হয়। গুণমান, কিছু ক্ষেত্রে দরকারী, অন্যদের জন্য ক্ষতিকারক হয়ে ওঠে। ফাইলটি কঠিন, কারণ তাদের পক্ষে লোহা, অ্যালুমিনিয়াম বা ব্রোঞ্জ প্রক্রিয়া করা সহজ, তবে আপনি যদি এটি বাঁকানোর চেষ্টা করেনঅথবা একটি হাতুড়ি দিয়ে আঘাত, এটা ফাটবে. একই হ্যাকসো ব্লেডের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য, যা প্রায়শই ভুল কাটিয়া কোণে ভেঙে যায়। নমনীয়তা বা নমনীয়তার সাথে মিলিত কঠোরতা প্রদানের জন্য, পৃষ্ঠের শক্তকরণ প্রয়োগ করা হয়। এর পরে, পণ্যের বৈশিষ্ট্যগুলি গুণাবলীকে একত্রিত করতে পারে, কখনও কখনও বিপরীত, বিভিন্ন স্ফটিক কাঠামোর বৈশিষ্ট্য। এখন আমাদের কিছু বস্তুগত বিজ্ঞানের খুঁটিনাটি খুঁজে বের করতে হবে।

ধাতুর পলিমারফিজম সম্পর্কে সহজতম ধারণা

স্ফটিক জালির আকৃতির উপর নির্ভর করে একই ধাতুর বিভিন্ন ভৌত বৈশিষ্ট্য থাকতে পারে (কঠোরতা, সান্দ্রতা, নমনীয়তা, নমনীয়তা, স্থিতিস্থাপকতা, ইত্যাদি) যান্ত্রিক পরামিতি পরিবর্তন করার এই ক্ষমতাকে পলিমারফিজম বলা হয়। অনেক আগে, আদিম অস্ত্র তৈরি করার সময়, লোকেরা লক্ষ্য করেছিল যে এক বা অন্য একটি তরোয়াল বা ক্লিভার আরও সফল হয়ে উঠেছে, এটি তার তীক্ষ্ণতা দীর্ঘকাল ধরে রাখে এবং ভাঙ্গে না। অবশ্যই, আমাদের পূর্বপুরুষরা ধাতুর আণবিক কাঠামোর সাথে পরিচিত ছিলেন না, তারা স্বজ্ঞাত এবং অভিজ্ঞতামূলকভাবে সবকিছুতে এসেছিলেন। সুতরাং, অভিজ্ঞতামূলকভাবে, তারা আবিষ্কার করেছে যে যদি ডগাটি উত্তপ্ত হয় তবে এর তাপমাত্রা আভাটির ছায়াগুলির উপর নির্ভর করে। দ্রুত শীতল হওয়ার সাথে, ধাতুতে কিছু পরিবর্তন হয়, এটি হয় শক্ত হয়ে যায় বা আরও নমনীয় হয়ে যায়। যদি এটি পুনরায় গরম করা হয় তবে এটি আবার একই রকম হয় এবং কখনও কখনও আরও খারাপ হয়। সেই সময়ের মধ্যে, উদাহরণস্বরূপ, একটি আদর্শ শিকারের ছুরি কী হওয়া উচিত সে সম্পর্কে বেশ নির্দিষ্ট ধারণা তৈরি হয়েছিল। সারফেস হার্ডেনিংও তখন ব্যবহার করা হতো, কিন্তু আরো প্রায়ইতথাকথিত স্থানীয় ব্যবহার করা হয়েছিল, অর্থাৎ, একটি যেখানে বিন্দুটি শক্ত ছিল, ব্লেডের মাঝখানে নমনীয় ছিল এবং হ্যান্ডেলের সংলগ্ন ব্লেডের অংশটি প্লাস্টিকের ছিল (এটি কিছুটা বাঁকতে দিন, তবে ভাঙ্গবেন না).

ভিতরে কি হচ্ছে

বিশেষ বিবরণে না গিয়ে, এটি উল্লেখ করা উচিত যে শক্ত ইস্পাতের গঠন তিনটি প্রধান ধরণের: মার্টেনসিটিক, ট্রোস্টাইট এবং সরবিটিক। যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এই স্ফটিক গঠনের অনুপাতের উপর নির্ভর করে। এই ক্ষেত্রে, এটা কোন ব্যাপার না যে তাদের এবং কিভাবে কঠোরতা প্রভাবিত করে। ফলাফল নির্ভর করে ধাতুটি কতটা গরম এবং কত দ্রুত ঠান্ডা হয় তার উপর। এইভাবে, উপরের স্তরের তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং পরবর্তী শীতল হওয়ার সাথে পৃষ্ঠের শক্ত হওয়া ঘটতে পারে, হয় বহিরাগত পরিবেশে তাপ স্থানান্তরের ফলে (তরল, প্রায়শই তেল, জল এবং ব্রীন, বায়ু বা অন্যান্য এজেন্ট) বা পণ্যের মধ্যে তার আংশিক অব্যাহতি. এই ক্ষেত্রে, পলিমরফিক রূপান্তরগুলি স্তরগুলিতে ঘটে, যা গুরুত্বপূর্ণ তাপমাত্রায় পৌঁছানোর ডিগ্রির উপর নির্ভর করে, যা একটি নতুন স্ফটিক কাঠামোর গঠনকে প্রভাবিত করে৷

ফলস্বরূপ, নিম্নলিখিত অঞ্চলে একটি পরিবর্তন হয়েছে:

- উপরের শক্ত।

- মধ্যবর্তী, আংশিকভাবে শক্ত। একে তাপ প্রভাবিত অঞ্চলও বলা হয়।

- হ্রাসকৃত কঠোরতার ক্ষেত্র।

- অপরিবর্তিত অভ্যন্তর।

পৃষ্ঠ শক্ত করার পদ্ধতি

এর সাথে একটি শীর্ষ স্তর তৈরি করুন৷বর্ধিত কঠোরতা, বিভিন্ন উপায়ে। রেলপথের গাড়ির স্প্রিংগুলিকে কেবল ছোট ধাতব বল (শট) দিয়ে গুলি করা হয় যা একটি পৃষ্ঠের সীল তৈরি করে, যখন ধাতবটির অভ্যন্তরীণ আয়তন দীর্ঘমেয়াদী যান্ত্রিক চাপ সহ্য করার জন্য যথেষ্ট প্লাস্টিক থাকে। সবচেয়ে প্রাচীন পদ্ধতিটি স্প্রে করা বা জেট প্রবাহের সাথে একটি খোলা আগুনে একটি বস্তুর দ্রুত গরম করা বলে মনে করা হয়। এই প্রযুক্তির মাধ্যমেই একটি ঐতিহ্যবাহী প্রাচ্য বাঁকা ছুরি (কারম্বিট) তৈরি করা হয়। নিবিড় শীতলকরণের মাধ্যমেও সারফেস শক্ত করা যেতে পারে। গ্যাস-প্লাজমা, ইন্ডাকশন, লেজার এবং অন্যান্য পদ্ধতিও জানা যায়। তাদের মধ্যে কিছু থাকার যোগ্য।

HDTV

1930-এর দশকের মাঝামাঝি, সোভিয়েত বিজ্ঞানী ভিপি ভোলোগদিন উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি স্রোত ব্যবহার করে বড় অংশগুলিতে একটি প্রদত্ত অ-অভিন্ন আণবিক কাঠামো প্রদানের জন্য একটি পদ্ধতি উদ্ভাবন করেছিলেন। যান্ত্রিক প্রকৌশল দ্রুত বিকশিত হয়েছে, শিল্পের এমন প্রযুক্তির প্রয়োজন যা গুণগত মানের ত্যাগ ছাড়াই ব্যাপক উৎপাদন নিশ্চিত করে। এইচডিটিভির সারফেস হার্ডনিং ইনডাকশনের ঘটনার উপর ভিত্তি করে। পদ্ধতিটির বিশেষত্ব বিকিরণকারী লুপে কারেন্টের ফ্রিকোয়েন্সি এবং মাত্রার উপর উত্তপ্ত স্তরের বেধের নির্ভরতার মধ্যে রয়েছে। এই ক্ষেত্রে, ফলাফল একটি উচ্চ ডিগ্রী সম্ভাব্যতা সঙ্গে অনুমানযোগ্য, অতএব, মান নিয়ন্ত্রণ ব্যাপকভাবে সরলীকৃত হয়. উপরন্তু, পদ্ধতিটি সামগ্রিক পণ্য এবং সমাবেশগুলির প্রক্রিয়াকরণের জন্য প্রযোজ্য, যেমন ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্ট এবং অন্যান্য বড় বস্তু যা ক্রমানুসারে প্রবর্তক বরাবর সরানো যেতে পারে।সম্পূর্ণ দৈর্ঘ্য উন্মুক্ত করা। এই প্রযুক্তির সাহায্যে, ছুরির মতো ছোট এবং সমতল বস্তুগুলিকে প্রক্রিয়া করার পরামিতিগুলি বেছে নেওয়া কঠিন। উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি কারেন্টের সাথে পৃষ্ঠের শক্ত হওয়া তুলনামূলকভাবে ভারী পণ্যগুলির জন্য প্রযোজ্য, যার শক্তি এবং পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা উপরের স্তরের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে।

HDTV পদ্ধতি ব্যবহারের বৈশিষ্ট্য

এই পদ্ধতিটি মেশিন-বিল্ডিং শিল্পের দ্রুত বিকাশের পরিস্থিতিতে বিকশিত হয়েছিল, ইউএসএসআর-এর প্রতিরক্ষা সম্ভাবনার প্রধান একটি, যা এর প্রয়োগের সুনির্দিষ্টতায় প্রকাশিত হয়েছিল। ট্রাক্টর, ট্যাঙ্ক, অটোমোবাইল বা বিমানের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অংশগুলি একটি কমপ্যাক্ট ইন্ডাক্টরের ফ্রেমে স্থাপন করার জন্য যথেষ্ট বড় নয়, তাদের প্রতিটির জন্য সরঞ্জাম তৈরি করা খুব ব্যয়বহুল ছিল এবং যদি এটি বৃহত্তম মাত্রার উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়, তারপর শক্তি খরচ বিশাল হয়ে ওঠে. যাইহোক, ইন্ডাকশন কেস হার্ডনিং অপেক্ষাকৃত ছোট থেকে বিশাল পর্যন্ত যেকোনো পণ্যে প্রয়োগ করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, গিয়ারগুলি ক্রমানুসারে এইচডিটিভির সংস্পর্শে আসে, দাঁতে দাঁত ঘুরিয়ে দেয়। ক্র্যাঙ্কশ্যাফ্ট এবং কার্ডান শ্যাফ্টগুলির উপাদানগুলি ক্রমাগত এবং ক্রমানুসারে উত্তপ্ত হয়, ইন্ডাক্টরের নির্দিষ্ট ফ্রেমের ভিতরে চলে যায়, যখন কুলার (স্প্রেয়ার) এর পরেই প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়ায় অন্তর্ভুক্ত হয়। মেশিনের শেষে, ওয়ার্কপিসটি অবিলম্বে জল দিয়ে স্প্রে করা হয় (তাই নাম, "স্প্রে" এর সাথে ব্যঞ্জনবর্ণ)।

আচ্ছা, একটি ছোট শক্ত পৃষ্ঠের পণ্যগুলি সম্পূর্ণরূপে ইন্ডাক্টরে স্থাপন করা হয় এবং একইভাবে ঠান্ডা করা হয়৷

লেজার

এই ডিভাইসআমাদের সময়ে, মানুষের ক্রিয়াকলাপের বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত, ধাতব কাজের ক্ষেত্রে প্রয়োগ পাওয়া গেছে। পদ্ধতিটি পরবর্তী শীতলকরণের প্রয়োজন হয় না, যেহেতু মরীচির প্রভাব স্বল্পমেয়াদী এবং এটি ধাতুর উপরের স্তরকে প্রভাবিত করে, যার ফলে স্ফটিক গঠনে কাঙ্খিত পরিবর্তন ঘটে। "লেজার শার্পেনিং" সত্যিই নিশ্চিত করে যে দীর্ঘ সময়ের জন্য কাটার সরঞ্জামটিকে তীক্ষ্ণ করার প্রয়োজন নেই (এটি প্রধানত তাদের জন্য ব্যবহৃত হয়), যদি এই পদ্ধতিটি সত্যিই এর উত্পাদনে ব্যবহৃত হয়। যাইহোক, এটি মনে রাখা উচিত যে আমাদের জাল যুগে, পণ্যের শিলালিপি সর্বদা সত্যের সাথে মিলে না। কখনও কখনও রাস্তার স্টলে বিক্রি হওয়া কিছু সস্তা "প্রজাপতি" ছুরিও এই জাতীয় ব্র্যান্ড দিয়ে সজ্জিত করা হয়। লেজার রশ্মি দিয়ে পৃষ্ঠ শক্ত করা একটি ব্যয়বহুল প্রযুক্তি, এটি শুধুমাত্র শীর্ষস্থানীয় সরঞ্জাম প্রস্তুতকারকদের কাছে উপলব্ধ৷

ঠান্ডা

এই পদ্ধতির ভৌত ভিত্তি ছিল গভীর হিমাঙ্কের সময় অস্টেনিটিক কাঠামোর মার্টেনসিটিক রূপান্তরের ফলে ইস্পাতের কঠোরতা বৃদ্ধির ঘটনাটি আবিষ্কার করা। ইউএসএসআর-এ এপি গুলিয়ায়েভ, এনএ মিনকেভিচ এবং এসএস শটেনবার্গ দ্বারা তৈরি পদ্ধতি অনুসারে এই জাতীয় পৃষ্ঠ শক্ত করা হয়। এটি বিশেষ উদ্দেশ্যে কার্বন (0.5 শতাংশের বেশি সেন্টিগ্রেড ধারণ করে) এবং অ্যালয় স্টিলের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য, যেমন উচ্চ-গতির কাটার এবং অন্যান্য বিশেষ সরঞ্জাম পণ্য তৈরির জন্য উত্পাদিত হয়৷

ইলেকট্রিক হিটিং

সাধারণত, এটি ইন্ডাকশন হার্ডনিং-এর মতো একই নীতিতে তৈরি করা হয়েছে, শুধুমাত্র পার্থক্য যে গরম করার কারণে প্রতিরোধী হয়বড় মান এবং অংশের প্রতিরোধের বর্তমান ক্ষণস্থায়ী। ইনপুট ভোল্টেজের ফ্রিকোয়েন্সি একইভাবে উত্তপ্ত স্তরের গভীরতাকে প্রভাবিত করে এবং এটি যত বেশি হয়, তত পাতলা হয়। বর্ধিত কঠোরতার পৃষ্ঠটি একটি মিলিমিটারের ভগ্নাংশ থেকে তার কয়েকটি ইউনিট পর্যন্ত হতে পারে। এটি পণ্যের প্রয়োজনীয়তা এবং এর মাত্রার উপর নির্ভর করে। এইচডিটিভির তুলনায়, ইলেক্ট্রোরেসিস্টিভ পদ্ধতিতে স্রোত, তাপমাত্রা এবং স্তরের গভীরতার বিস্তৃত পরিসর রয়েছে। এটির সাহায্যে, উদাহরণস্বরূপ, সৈনিকের বেয়নেট-ছুরির মতো একটি বিশাল এবং প্রয়োজনীয় বিশেষ মানের আইটেম তৈরি করা যেতে পারে। বৈদ্যুতিক উত্তাপের মাধ্যমে পৃষ্ঠকে শক্ত করার জন্য তেল, জল বা অন্যান্য তাপ গ্রহণকারী এজেন্টগুলিতে প্রযুক্তিগতভাবে যাচাইকৃত শীতল ব্যবস্থার প্রয়োজন৷

সিদ্ধান্ত

সুতরাং, পৃষ্ঠ শক্ত করার প্রধান কাজ হল পণ্যের অভ্যন্তরে ক্রিস্টাল কাঠামোর এমন একটি বন্টন, যার মধ্যে বিভিন্ন ধরণের সরবাইট বা ট্রোস্টাইট এর ভিতরে থাকে এবং বাইরে মার্টেনসাইটের একটি স্তর তৈরি হয়। এটি বিভিন্ন পদ্ধতি দ্বারা অর্জন করা যেতে পারে, সবচেয়ে সহজ এবং সবচেয়ে প্রাচীন থেকে সবচেয়ে প্রযুক্তিগতভাবে উন্নত এবং আধুনিক। যাই হোক না কেন, স্টিলের উচ্চ-মানের শক্তকরণের জন্য উত্পাদন বিধি মেনে উচ্চ যোগ্যতা এবং নির্ভুলতা প্রয়োজন। সব নিয়ম মেনে তৈরি পণ্য সস্তা হতে পারে না। এই কারণে, একটি ভাল রান্নাঘরের ছুরি এবং কারাম্বিত উভয়ই ব্যয়বহুল। একটি লেজার রশ্মি দিয়ে পৃষ্ঠ শক্ত করা শুধুমাত্র কাটার সরঞ্জামগুলির জন্য সবচেয়ে সাধারণ৷