துருப்பிடிக்காத எஃகால் காந்தத்தன்மையற்றதாக மாற முடியுமா?

கட்டுமானம், தானியங்கி, உணவு பதப்படுத்துதல், மருத்துவம் மற்றும் ஆற்றல் போன்ற பல்வேறு தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படும் மிகவும் பன்முகப் பயன்பாடுள்ள பொருட்களில் துருப்பிடிக்காத எஃகும் ஒன்றாகும். இது அதன் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்புத் திறன், அதிக வலிமை மற்றும் தூய்மையான தோற்றத்திற்காக நன்கு அறியப்படுகிறது. இருப்பினும், துருப்பிடிக்காத எஃகின் மிகவும் பொதுவாக தவறாகப் புரிந்து கொள்ளப்படும் பண்புகளில் ஒன்று அதன்காந்தவியல்பலர் அனைத்து துருப்பிடிக்காத எஃகுகளும் காந்தத்தன்மையற்றவை என்று கருதுகின்றனர்—ஆனால் இது எப்போதும் உண்மையல்ல.

இந்தக் கட்டுரை ஆராய்கிறதுசில துருப்பிடிக்காத எஃகுகள் ஏன் காந்தத்தன்மை கொண்டவையாகவும் மற்றவை காந்தத்தன்மை அற்றவையாகவும் இருக்கின்றன.உற்பத்தி அல்லது வெப்பச் செயலாக்கத்தின் மூலம் காந்தத்தன்மையை எவ்வாறு மாற்றியமைக்கலாம், மற்றும் இது வெவ்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு என்ன தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. உயர் செயல்திறன் கொண்ட துருப்பிடிக்காத எஃகுப் பொருட்களின் உலகளாவிய வழங்குநராக,சாகிஸ்டீல்துருப்பிடிக்காத எஃகில் உள்ள காந்தப் பண்புகளின் பின்னணியில் உள்ள அறிவியல் அடிப்படையையும், குறிப்பிட்ட தொழில்துறைத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் வகையில் அதனை எவ்வாறு கையாளலாம் என்பதையும் இது விளக்குகிறது.

1. துருப்பிடிக்காத எஃகில் காந்தத்தன்மையை எது தீர்மானிக்கிறது?

துருப்பிடிக்காத எஃகு காந்தத்தன்மையற்றதாக மாற முடியுமா என்பதைப் புரிந்துகொள்ள, நாம் முதலில் அதன் உள் கட்டமைப்பைப் பார்க்க வேண்டும். உலோகங்களில் உள்ள காந்தத்தன்மை முதன்மையாக தொடர்புடையது.அணுக்களின் அமைப்புஅவற்றின் படிக அமைப்பில்.

துருப்பிடிக்காத எஃகுகள் அவற்றின் உலோகவியல் கட்டமைப்பின் அடிப்படையில் பல முக்கிய வகைகளாகப் பிரிக்கப்படுகின்றன:

• ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு(எ.கா., 304, 316, 310S)

• ஃபெரிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு(எ.கா., 430, 446)

• மார்டென்சிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு(எ.கா., 410, 420)

• டூப்ளக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு(ஆஸ்டெனிடிக் மற்றும் ஃபெரிடிக் கட்டங்களின் கலவை)

• வீழ்படிவு-கடினப்படுத்தும் துருப்பிடிக்காத எஃகுகள்(எ.கா., 17-4PH)

இவற்றுள்,ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகுமிகவும் பொதுவானவை மற்றும் பொதுவாகபதப்படுத்தப்பட்ட நிலையில் காந்தத்தன்மையற்றவைஇந்த காந்தமற்ற பண்பானது, அவற்றின் முக மைய கனசதுர (FCC) படிக அமைப்பின் காரணமாக ஏற்படுகிறது, இது காந்த களங்களை எளிதில் ஒன்றிணைய அனுமதிப்பதில்லை.

மறுபுறம்,ஃபெரிடிக் மற்றும் மார்டென்சிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகுகள்அவை உடல் மைய கனசதுர (BCC) அமைப்பைக் கொண்டுள்ளன, இது காந்த டொமைன் சீரமைப்பை ஆதரிக்கிறது, இதனால் அவைகடுமையான காந்தம்.

2. சில துருப்பிடிக்காத எஃகுகள் ஏன் காந்தத்தன்மை கொண்டவையாக இருக்கின்றன?

துருப்பிடிக்காத எஃகில் உள்ள காந்தத்தன்மையின் அளவு, அதன் அளவைப் பொறுத்து அமைகிறது.ஃபெரைட் or மார்டென்சைட்கட்டங்கள் உள்ளன. இந்தக் கட்டங்கள் ஆதிக்கம் செலுத்தும் போது, ​​எஃகு காந்தத்தன்மை பெறுகிறது.

உதாரணமாக:

• ஃபெரிடிக் தரங்கள்உதாரணமாகAISI 430மற்றும்AISI 446எப்போதும் காந்தத்தன்மை உடையவை.

• மார்டென்சிடிக் தரங்கள்உதாரணமாகAISI 410 or AISI 420வெப்பச் சிகிச்சைக்குப் பிறகு காந்தத்தன்மை கொண்டவையாகவும் ஆகின்றன.

• ஆஸ்டெனிடிக் தரங்கள்உதாரணமாகAISI 304 அல்லது 316பொதுவாக காந்தத்தன்மையற்றவை, ஆனால் குளிர் நிலையில் பதப்படுத்தப்படும்போது அவை சிறிதளவு காந்தத்தன்மை பெறக்கூடும்.

குளிர் வேலைப்பாடு—போன்றவைவளைத்தல், உருட்டுதல், இழுத்தல் அல்லது இயந்திர வேலை—ஆஸ்டெனிடிக் கட்டமைப்பின் சில பகுதிகளை உருமாற்றம் அடையச் செய்கிறதுமார்டென்சைட்இது ஒரு காந்த நிலை. இந்த உருமாற்றம், 304 துருப்பிடிக்காத எஃகு தொட்டியானது, வளைந்த மூலைகள் அல்லது அதிகமாக வடிவமைக்கப்பட்ட விளிம்புகளுக்கு அருகில் ஏன் லேசான காந்தத்தன்மையைக் காட்டக்கூடும் என்பதை விளக்குகிறது.

3. துருப்பிடிக்காத எஃகு மீண்டும் காந்தத்தன்மையற்றதாக மாற முடியுமா?

ஆம், துருப்பிடிக்காத எஃகு மீண்டும் காந்தத்தன்மையற்றதாக மாற முடியும், ஆனால் அது அதன் கலவை மற்றும் பதப்படுத்தும் முறையைப் பொறுத்தது.

ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு (304 அல்லது 316 போன்றவை) குளிர் வேலைப்பாடு காரணமாக காந்தத்தன்மை அடையும்போது,வெப்பச் சிகிச்சை (அனீலிங்)அதன் காந்தமற்ற நிலையை மீட்டெடுக்க முடியும். பதப்படுத்தும் செயல்முறையின் போது, ​​உலோகம் உயர் வெப்பநிலைக்கு—பொதுவாக 1050°C முதல் 1100°C வரை—சூடுபடுத்தப்பட்டு, பின்னர் வேகமாக குளிர்விக்கப்படுகிறது. இந்த செயல்முறை, சிதைந்த படிக அமைப்பை மீண்டும் ஒரு முழுமையான ஆஸ்டெனிடிக் (காந்தமற்ற) நிலைக்கு உருவாக அனுமதிக்கிறது.

இருப்பினும்,ஃபெரிடிக் மற்றும் மார்டென்சிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகுகள்வெப்பச் செயலாக்கத்தின் மூலம் இவற்றை முழுமையாகக் காந்தமற்றதாக மாற்ற முடியாது, ஏனெனில் அவற்றின் அடிப்படைக் கட்டமைப்பு இயல்பாகவே காந்தத்தன்மை கொண்டது. பதப்படுத்திய பின்னரும் கூட, இந்த வகைகள் வலுவான காந்தப் பண்புகளைத் தக்கவைத்துக் கொள்கின்றன.

4. ஆஸ்டெனிடிக் காந்தமின்மைக்குப் பின்னால் உள்ள அறிவியல்

ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகின் காந்தமற்ற பண்பு அதன்நிக்கல் உள்ளடக்கம்அறை வெப்பநிலையில் நிக்கல், ஆஸ்டெனிடிக் கட்டமைப்பை நிலைப்படுத்துகிறது. நிக்கலின் அளவு போதுமான அளவு அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​அந்த எஃகு காந்தத்தன்மையை ஆதரிக்காத அதன் FCC படிக அமைப்பைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது.

உதாரணமாக:

• வகை 304 துருப்பிடிக்காத எஃகு8–10.5% நிக்கலைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் பெரும்பாலும் காந்தத்தன்மையற்றதாகவே உள்ளது.

• வகை 316 துருப்பிடிக்காத எஃகு10–14% நிக்கல் மற்றும் 2–3% மாலிப்டினத்தைக் கொண்டிருப்பதால், இது இன்னும் சிறந்த அரிப்புத் தடுப்புத் திறனை வழங்குவதோடு, பெரும்பாலான சூழ்நிலைகளிலும் காந்தத்தன்மையற்றதாகவே நீடிக்கிறது.

நிக்கல் உள்ளடக்கம் குறைக்கப்பட்டால் (குறைந்த நிக்கல் அல்லது “200-தொடர்” தரங்களில் உள்ளது போல), அதன் கட்டமைப்பு பகுதியளவு நிலையற்றதாக மாறுவதால், உற்பத்திக்குப் பிறகு அந்த எஃகு சில காந்தப் பிரதிபலிப்புகளை வெளிப்படுத்தக்கூடும்.

5. துருப்பிடிக்காத எஃகில் காந்தத்தன்மையைப் பாதிக்கும் காரணிகள்

ஒரு துருப்பிடிக்காத எஃகு பாகம் காந்தத்தன்மை கொண்டதா இல்லையா என்பதைப் பல முக்கிய காரணிகள் தீர்மானிக்கின்றன:

a. வேதியியல் கலவை

குரோமியம், நிக்கல், மாலிப்டினம் மற்றும் மாங்கனீசு ஆகிய முக்கிய கலப்புலோகக் கூறுகள், ஆஸ்டெனிடிக் மற்றும் ஃபெரிடிக் கட்டங்களுக்கு இடையிலான சமநிலையைப் பாதிக்கின்றன. நிக்கல் மற்றும் நைட்ரஜன் காந்தத்தன்மையின்மையை ஊக்குவிக்கின்றன, அதே சமயம் குரோமியம் மற்றும் கார்பன் காந்தத்தன்மையை ஊக்குவிக்கின்றன.

b. வெப்ப சிகிச்சை

பதப்படுத்துதல் ஆஸ்டெனிடிக் எஃகுகளில் காந்தத்தன்மையைக் குறைக்கலாம் அல்லது அகற்றலாம், அதேசமயம் தணித்தல் அல்லது பதப்படுத்துதல் மார்டென்சிடிக் வகைகளில் காந்தத்தன்மையை அதிகரிக்கலாம்.

c. குளிர் வேலை மற்றும் இயந்திர அழுத்தம்

உருட்டுதல் அல்லது முத்திரையிடுதல் போன்ற உருமாற்றங்கள், திரிபு-தூண்டப்பட்ட மார்டன்சைட்டை அறிமுகப்படுத்துவதால், தொடக்கத்தில் காந்தத்தன்மையற்றதாக இருந்த ஒரு பொருள்கூட சற்றே காந்தத்தன்மை உடையதாக மாறுகிறது.

d. வெல்டிங்

பற்றவைக்கப்பட்ட துருப்பிடிக்காத எஃகுகளில் உள்ள வெப்பத்தால் பாதிக்கப்பட்ட மண்டலம் (HAZ), குறிப்பாக டூப்ளெக்ஸ் அல்லது ஆஸ்டெனிடிக் வகைகளில், நுண் கட்டமைப்பு மாற்றங்கள் காரணமாக சில சமயங்களில் பகுதி காந்தத்தன்மையைக் காட்டக்கூடும்.

6. காந்தத்தன்மையற்ற துருப்பிடிக்காத எஃகு தேவைப்படும் பயன்பாடுகள்

காந்தத்தன்மையற்ற துருப்பிடிக்காத எஃகுகள் பின்வரும் தொழில்துறைகளில் இன்றியமையாதவையாக உள்ளன:காந்தக் குறுக்கீட்டைத் தவிர்க்க வேண்டும்.அல்லது காந்தப் பண்புகள் செயல்பாட்டைப் பாதிக்கக்கூடிய இடங்களில். பொதுவான பயன்பாடுகள் பின்வருமாறு:

• மருத்துவ மற்றும் அறுவை சிகிச்சை கருவிகள்– MRI-உடன் இணக்கமான கருவிகள் முற்றிலும் காந்தத்தன்மையற்றவையாக இருக்க வேண்டும்.

• விண்வெளி மற்றும் பாதுகாப்பு– சில வழிசெலுத்தல் அமைப்புகளுக்கு, காந்தப்புலங்களைச் சிதைக்காத பொருட்கள் தேவைப்படுகின்றன.

• மின்னணுவியல் மற்றும் தகவல் தொடர்புஉணர்திறன் மிக்க சென்சார்கள் மற்றும் கருவிகள் காந்தக் குறுக்கீடு இல்லாமல் செயல்பட வேண்டும்.

• கிரையோஜெனிக் மற்றும் வெற்றிட உபகரணங்கள்காந்தத்தன்மையற்ற எஃகுகள், தேவையற்ற காந்த ஈர்ப்பு அல்லது வெப்பம் அதிகரிப்பதைத் தடுக்கின்றன.

• கடல்சார் மற்றும் இரசாயன பதப்படுத்தும் உபகரணங்கள்– 316L போன்ற ஆஸ்டெனிடிக் வகைகள் காந்தத்தன்மையற்ற மற்றும் அரிப்பை எதிர்க்கும் செயல்திறன் இரண்டையும் வழங்குகின்றன.

இந்த பயன்பாடுகளில்,சாகிஸ்டீல்சான்றளிக்கப்பட்ட காந்தமற்ற பண்புகளுடன், துல்லியமாகத் தயாரிக்கப்பட்ட ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகுகளை வழங்குவதன் மூலம், சவாலான சூழல்களில் நம்பகத்தன்மையையும் நிலைத்தன்மையையும் உறுதிசெய்கிறோம்.

7. டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு காந்தத்தன்மையற்றதாக இருக்க முடியுமா?

டூப்ளெக்ஸ் துருப்பிடிக்காத எஃகு வகைகள், அதாவது2205 (UNS S32205), ஆஸ்டெனிடிக் மற்றும் ஃபெரிடிக் கட்டங்கள் இரண்டையும் கொண்டிருக்கின்றன—ஏறக்குறைய 50/50. இதன் விளைவாக, அவை வெளிப்படுத்துகின்றனபகுதி காந்தவியல்அவை முழுமையாகக் காந்தமற்றவை அல்ல என்றாலும், அவற்றின் காந்த ஊடுதிறன், தூய ஃபெரிடிக் எஃகுகளை விடக் குறைவாக உள்ளது.

கடல்சார் எண்ணெய் தளங்கள், கடல்நீர் சுத்திகரிப்பு ஆலைகள் மற்றும் இரசாயன பதப்படுத்தும் குழாய்கள் போன்றவற்றில், மிதமான காந்தத்தன்மை ஏற்றுக்கொள்ளத்தக்கதாகவும், ஆனால் அதிக வலிமை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்புத் திறன் தேவைப்படும்போதும், டூப்ளெக்ஸ் வகைகள் பயனுள்ளதாக அமைகின்றன.

8. துருப்பிடிக்காத எஃகில் காந்தத்தன்மையைச் சோதித்தல்

துருப்பிடிக்காத எஃகில் உள்ள காந்தத்தன்மையை பல்வேறு முறைகளைப் பயன்படுத்தி அளவிடலாம்:

a. எளிய காந்த சோதனை

ஒரு கையடக்கக் காந்தத்தின் மூலம், துருப்பிடிக்காத எஃகுப் பொருள் காந்தத்தன்மை உடையதா இல்லையா என்பதை விரைவாகக் கண்டறியலாம். காந்தம் வலுவாக ஒட்டிக்கொண்டால், அந்தப் பொருள் ஃபெரிடிக் அல்லது மார்டென்சிடிக் வகையைச் சேர்ந்தது; ஈர்ப்பு விசை பலவீனமாகவோ அல்லது இல்லாமலோ இருந்தால், அது ஆஸ்டெனிடிக் வகையைச் சேர்ந்ததாக இருக்கலாம்.

b. ஊடுருவல் அளவி

காந்த ஊடுதிறன் அளவி எனப்படும் மிகவும் துல்லியமான ஒரு கருவி, எஃகின் சார்பு காந்த ஊடுதிறனை (µr) அளவிடுகிறது.

• முழுமையாக காந்தத்தன்மையற்ற எஃகுகள் µr மதிப்பை 1.0-க்கு அருகில் கொண்டுள்ளன.

• சிறிதளவு காந்தத்தன்மை கொண்ட (பகுதி ஆஸ்டெனிடிக்) எஃகுகள் 1.02 மற்றும் 1.2 க்கு இடையில் µr மதிப்பைக் கொண்டுள்ளன.

• அதிக காந்தத்தன்மை கொண்ட எஃகுகள் 2.0-க்கு மேற்பட்ட µr மதிப்பைக் கொண்டிருக்கலாம்.

c. வேதியியல் கலவை பகுப்பாய்வு

XRF (எக்ஸ்-ரே ஃபுளோரசன்ஸ்) துப்பாக்கிகள் போன்ற கையடக்கப் பகுப்பாய்வுக் கருவிகள், உலோகக் கலவைகளின் தரங்களை விரைவாக உறுதிப்படுத்தவும், ஒரு எஃகு காந்தத்தன்மை கொண்டதா அல்லது காந்தத்தன்மையற்றதா என்பதைச் சரிபார்க்கவும் முடியும்.

9. உற்பத்தியாளர்கள் காந்தத்தன்மையை எவ்வாறு கட்டுப்படுத்துகிறார்கள்

நவீன உற்பத்தியில், கலப்புலோக வடிவமைப்பு மற்றும் செயல்முறை அளவுருக்கள் மூலம் துருப்பிடிக்காத எஃகின் காந்தப் பண்புகளைத் துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்த முடியும். உற்பத்தியாளர்கள் அடிக்கடி சரிசெய்கிறார்கள்.நிக்கல், நைட்ரஜன் மற்றும் குரோமியம் அளவுகள்ஆஸ்டெனிடிக் மற்றும் ஃபெரிடிக் கட்டமைப்புகளுக்கு இடையே விரும்பிய சமநிலையை அடைவதற்கு.

மேலும்,பதப்படுத்தும் உலைகள்கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சூழல்களைக் கொண்ட கருவிகள், குளிர் நிலையில் பதப்படுத்தப்பட்ட பாகங்களில் உள்ள அழுத்தத்தைக் குறைக்கவும், அவற்றின் காந்தமற்ற பண்புகளை மீட்டெடுக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. குறைக்கடத்தி உபகரணங்கள், வெற்றிட அறைகள் மற்றும் அளவீட்டுக் கருவிகள் போன்ற உயர் துல்லியத் தொழில்களுக்கு இது மிகவும் முக்கியமானது.

10. காந்த துருப்பிடிக்காத எஃகு பற்றிய பொதுவான கட்டுக்கதைகள்

கட்டுக்கதை 1: அனைத்து துருப்பிடிக்காத எஃகுகளும் காந்தத்தன்மையற்றவை

இது தவறானது. குறிப்பிட்ட சில ஆஸ்டெனிடிக் வகைகள் மட்டுமே முழுமையாகக் காந்தத்தன்மையற்றவை, அதேசமயம் ஃபெரிடிக் மற்றும் மார்டென்சிடிக் வகைகள் காந்தத்தன்மை கொண்டவை.

கட்டுக்கதை 2: காந்தத் துருப்பிடிக்காத எஃகுகள் தரம் குறைந்தவை

அது உண்மையல்ல. காந்தத்தன்மைக்கும் அரிப்புத் தடுப்புத் திறனுக்கோ அல்லது இயந்திர வலிமைக்கோ எந்தத் தொடர்பும் இல்லை. உண்மையில், 430 மற்றும் 410 போன்ற காந்தத் தரங்கள் சமையலறை உபகரணங்கள் மற்றும் வாகனப் பாகங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

கட்டுக்கதை 3: காந்தத்தன்மை தரமற்ற துருப்பிடிக்காத எஃகைக் குறிக்கிறது

காந்தப் பிரதிபலிப்பு இருப்பதால், அந்த எஃகு போலியானது அல்லது தரம் குறைந்தது என்று அர்த்தமல்ல. பல உண்மையான 304 துருப்பிடிக்காத எஃகுகள், உற்பத்திக்குப் பிறகு பலவீனமான காந்தத்தன்மையைக் காட்டக்கூடும்.

கட்டுக்கதை 4: வெப்பச் சிகிச்சை மூலம் எந்தவொரு துருப்பிடிக்காத எஃகையும் காந்தத்தன்மையற்றதாக மாற்றிவிட முடியும்.

வெப்பச் செயலாக்கம் ஆஸ்டெனிடிக் வகைகளுக்கு மட்டுமே பலனளிக்கும். ஃபெரிடிக் மற்றும் மார்டென்சிடிக் எஃகுகளை அவற்றின் உள்ளார்ந்த அமைப்பு காரணமாக முழுமையாகக் காந்தநீக்கம் செய்ய இயலாது.

11. நிஜ உலக உதாரணம்: 304 துருப்பிடிக்காத எஃகைக் காந்த நீக்கம் செய்தல்

கடுமையான குளிர் இழுத்தலுக்குப் பிறகு காந்தத்தன்மை பெறும் ஒரு 304 துருப்பிடிக்காத எஃகுப் பட்டையைக் கருத்தில் கொள்வோம். அதை மீண்டும் காந்தத்தன்மையற்றதாக மாற்ற, அதை இவ்வாறு செய்யலாம்:1080°C இல் பதப்படுத்தப்பட்டதுஅதைத் தொடர்ந்துவிரைவான நீர் தணிப்புஇந்த செயல்முறை, திரிபினால் ஏற்படும் மார்டன்சைட்டை நீக்கி, தூய ஆஸ்டெனிடிக் கட்டத்தை மீட்டெடுக்கிறது.

இருப்பினும், இதன் விளைவு அதன் கலவையையும் சார்ந்துள்ளது—நிக்கல் உள்ளடக்கம் சற்றுக் குறைவாக இருந்தாலோ அல்லது எஞ்சிய ஃபெரிடிக் கட்டங்கள் இருந்தாலோ, அந்த எஃகு முழுமையாகக் காந்தமற்றதாக மாறாமல் போகலாம்.

12. காந்தம் அல்லாத பயன்பாடுகளுக்கு சரியான துருப்பிடிக்காத எஃகைத் தேர்ந்தெடுத்தல்

காந்தத்தன்மையற்ற செயல்திறன் மிக முக்கியமானதாக இருக்கும்போது, ​​பொருள் தேர்வானது இவ்விரண்டையும் அடிப்படையாகக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.வேதியியல் கலவைமற்றும்உற்பத்தி செயல்முறைபின்வருபவை நம்பகமான, காந்தத்தன்மையற்ற தேர்வுகள் ஆகும்: