অ্যারোস্পেস ইঞ্জিন ব্লেড তৈরিতে, ভ্যাকুয়াম হিট ট্রিটমেন্টের সাপেক্ষে একটি টাইটানিয়াম অ্যালয় ব্লেডকে অবশ্যই 1500 ডিগ্রি এবং 100,000 সাইক্লিক লোডের তাপমাত্রা সহ্য করতে হবে; স্বয়ংচালিত ট্রান্সমিশন গিয়ারের প্রক্রিয়াকরণে, ভ্যাকুয়াম নিভেন প্রযুক্তি 35 HRC এর মূল শক্ততা বজায় রেখে গিয়ার পৃষ্ঠের কঠোরতা 60 HRC-এ পৌঁছানোর অনুমতি দেয়। চরম পরিস্থিতিতে এই পারফরম্যান্সের অগ্রগতিগুলি ভ্যাকুয়াম তাপ চিকিত্সা প্রযুক্তি দ্বারা তৈরি "অক্সিজেন-মুক্ত, বিশুদ্ধ স্থান" থেকে উদ্ভূত হয়। এই উন্নত প্রযুক্তি, যা ভ্যাকুয়াম প্রযুক্তি এবং তাপ চিকিত্সা প্রক্রিয়াগুলিকে একত্রিত করে, ধাতব পদার্থের কর্মক্ষমতা সীমাকে পুনরায় সংজ্ঞায়িত করছে।
I. ভ্যাকুয়াম হিট ট্রিটমেন্টের প্রযুক্তিগত সারাংশ
ভ্যাকুয়াম হিট ট্রিটমেন্ট হল বায়ুমণ্ডলীয় চাপের চেয়ে কম চাপে (সাধারণত 10⁻² থেকে 10⁻⁵ Pa) একটি সিল করা পরিবেশে ধাতব পদার্থ গরম, ধরে রাখা এবং ঠান্ডা করার একটি প্রক্রিয়া। অক্সিজেন, জলীয় বাষ্প এবং অন্যান্য সক্রিয় গ্যাসগুলিকে চুল্লি থেকে অপসারণ করার জন্য একটি ভ্যাকুয়াম পাম্প সিস্টেম ব্যবহার করার মধ্যে এর মূল নিহিত রয়েছে, যা বাইরের স্থানের কাছাকাছি একটি বিশুদ্ধ পরিবেশ তৈরি করে। একটি সাধারণ প্রক্রিয়া প্রবাহ ছয়টি মূল পর্যায় অন্তর্ভুক্ত করে:
1. ভ্যাকুয়াম পাম্পিং স্টেজ: একটি মাল্টি-স্টেজ ভ্যাকুয়াম পাম্প সিস্টেম চুল্লির চাপকে 10⁻³ Pa ক্রমে কমিয়ে দেয়, যা পৃথিবীর পৃষ্ঠের বায়ুমণ্ডলীয় চাপের এক বিলিয়ন ভাগের সমান।
2. ডিগ্যাসিং ট্রিটমেন্ট: 300-500 ডিগ্রি ধরে রাখার পর্যায়ে, ধাতুতে দ্রবীভূত গ্যাস যেমন হাইড্রোজেন এবং অক্সিজেন নির্গত হয় এবং দূরে পাম্প করা হয়। এই চিকিত্সার পরে, একটি নির্দিষ্ট মহাকাশ বহনকারী ইস্পাতের হাইড্রোজেন উপাদান 0.5 পিপিএম-এর নিচে কমে যায়।
3. উচ্চ-তাপমাত্রা গরম করা: ওয়ার্কপিসটি গ্রাফাইট হিটার বা ইন্ডাকশন হিটিং ব্যবহার করে লক্ষ্য তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়। একটি নির্দিষ্ট উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যালয় ব্লেডের গরম করার হার 5 ডিগ্রি / মিনিটে সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়।
4. বিশেষ প্রক্রিয়া বাস্তবায়ন: উদাহরণস্বরূপ, ভ্যাকুয়াম কার্বারাইজিং এর সময়, অ্যাসিটিলিন গ্যাস প্রবর্তন করা হয়, এবং কার্বারাইজড স্তরের গভীরতা 0.1 মিমি কার্বন সম্ভাবনার সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে অর্জন করা হয়।
5. নিয়ন্ত্রনযোগ্য কুলিং: 600 kPa-এ উচ্চ চাপের নাইট্রোজেন গ্যাস নিভানোর জন্য ব্যবহার করা হয়, এবং একটি নির্দিষ্ট গিয়ার ওয়ার্কপিসের অর্ধেক-কুলিং সময় (মূল তাপমাত্রা 500 ডিগ্রি অতিক্রম করতে যে সময় লাগে) 2 মিনিটে সংক্ষিপ্ত করা হয়।
6. পোস্ট-চিকিত্সা: চাপের ভারসাম্যের জন্য উচ্চ-বিশুদ্ধতা আর্গন গ্যাস দিয়ে পূরণ করার পরে, চুল্লি খোলা হয়। ওয়ার্কপিস পৃষ্ঠটি ফিনিশের মতো একটি আয়না- প্রদর্শন করে, যা পরবর্তী পলিশিংয়ের প্রয়োজনীয়তা দূর করে।
২. পাঁচটি মূল সুবিধার বিশ্লেষণ। অক্সিডেশন এবং Decarburization ছাড়া বিশুদ্ধ প্রক্রিয়াকরণ
10⁻³ Pa এর ভ্যাকুয়াম পরিবেশে, অক্সিজেনের আংশিক চাপ আয়রন অক্সাইডের (প্রায় 10⁻¹⁸ Pa) পচন চাপের তুলনায় অনেক কম, যা সম্পূর্ণরূপে অক্সিডেশন বিক্রিয়াকে নির্মূল করে। ভ্যাকুয়াম অ্যানিলিং করার পরে, একটি স্টেইনলেস স্টীল ভালভের পৃষ্ঠের রুক্ষতা Ra মান 3.2 μm থেকে 0.8 μm পর্যন্ত কমে যায়, যা আয়না- প্রক্রিয়াকরণের মানগুলি সরাসরি পূরণ করে। ঐতিহ্যগত লবণ স্নান চুল্লি চিকিত্সার সাথে তুলনা করে, অক্সাইড স্কেলের পুরুত্ব 0.2 মিমি থেকে শূন্যে হ্রাস পেয়েছে এবং উপাদান ব্যবহারের হার 15% বৃদ্ধি পেয়েছে।
2. Degassing এবং পরিশোধন মাধ্যমে কর্মক্ষমতা লিপ
একটি ভ্যাকুয়াম পরিবেশে তৈরি করা 1000-গুণ বায়ুমণ্ডলীয় চাপের পার্থক্য ধাতুর ভিতরের হাইড্রোজেন পরমাণুগুলিকে পৃষ্ঠে ছড়িয়ে দিতে বাধ্য করে। ভ্যাকুয়াম টেম্পারিংয়ের পরে, একটি স্প্রিং স্টিলের হাইড্রোজেন উপাদান 8 পিপিএম থেকে 0.2 পিপিএমে হ্রাস পেয়েছে এবং বিলম্বিত ফ্র্যাকচারের প্রতিরোধ 3 গুণ বৃদ্ধি পেয়েছে। নিউক্লিয়ার পাওয়ার প্রেসার ভেসেল ফোরজিংস তৈরিতে, ভ্যাকুয়াম ডিগ্যাসিং ট্রিটমেন্ট উপাদানের প্রভাবের দৃঢ়তা 30 J/cm² থেকে 80 J/cm² পর্যন্ত বাড়িয়ে দেয়।
3. নির্ভুলতা-নিয়ন্ত্রিত মাইক্রোস্ট্রাকচার ইঞ্জিনিয়ারিং
ভ্যাকুয়াম ডিগ্রি এবং গ্যাসের গঠন সামঞ্জস্য করে, মাইক্রোস্ট্রাকচারের সুনির্দিষ্ট নকশা অর্জন করা যেতে পারে:
• ভ্যাকুয়াম নাইট্রাইডিং: 0.133 Pa ভ্যাকুয়ামের নিচে অ্যামোনিয়া গ্যাসের প্রবর্তন একটি একক-ফেজ ε যৌগিক স্তর তৈরি করে। একটি নির্দিষ্ট ছাঁচ স্টিলের পৃষ্ঠের কঠোরতা 1500 HV-এ পৌঁছেছে এবং এর পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা গ্যাস নাইট্রাইডিংয়ের দ্বিগুণ।
• আয়ন কার্বারাইজিং: গ্লো ডিসচার্জ দ্বারা উত্পন্ন কার্বন আয়ন ব্যবহার করে, গিয়ার পৃষ্ঠে একটি অভিন্ন 0.8 মিমি কার্বারাইজড স্তর তৈরি হয়, যেখানে কার্বন ঘনত্বের গ্রেডিয়েন্ট 0.1%/মিমি এর মধ্যে নিয়ন্ত্রিত হয়।
• গ্রেডিয়েন্ট হিট ট্রিটমেন্ট: পর্যায়ক্রমে ভ্যাকুয়াম ডিগ্রী নিয়ন্ত্রণ করে, একটি নির্দিষ্ট বিমানের ব্লেডের পৃষ্ঠে একটি 10 μm ন্যানোক্রিস্টালাইন স্তর তৈরি হয়, যখন কোরটি একটি মোটা{1}}দানাযুক্ত কাঠামো বজায় রাখে, শক্তি এবং দৃঢ়তার সেরা মিল অর্জন করে।
4. মাইক্রো-ডিফর্মেশন ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের মাধ্যমে মাত্রিক নির্ভুলতা
ভ্যাকুয়াম গরম করার অভিন্নতা একটি জটিল বাঁকা পৃষ্ঠের অংশের তাপ চিকিত্সার বিকৃতিকে 0.3 মিমি থেকে 0.05 মিমি পর্যন্ত কমিয়ে দেয়। নির্ভুলতা পরিমাপ যন্ত্রের উৎপাদনে, ভ্যাকুয়াম ট্রিটমেন্টের পরে গেজ ব্লকের মাত্রিক পরিবর্তন ±1 μm এর মধ্যে নিয়ন্ত্রিত হয়, সরাসরি মেট্রোলজিক্যাল নির্ভুলতা অর্জন করে। ভ্যাকুয়াম হিট ট্রিটমেন্টের পরে, একটি নির্দিষ্ট অটোমোবাইল ড্রাইভশ্যাফ্টের সোজাতা ত্রুটি 0.5 মিমি/মি থেকে 0.1 মিমি/মিতে কমে. 5. সবুজ উত্পাদনের পরিবেশগত বিপ্লব
ভ্যাকুয়াম তাপ চিকিত্সা লবণ স্নানের চুল্লি থেকে সায়ানাইড দূষণ এবং নিয়ন্ত্রিত বায়ুমণ্ডল চুল্লি থেকে অ্যামোনিয়া নির্গমনকে সম্পূর্ণরূপে নির্মূল করে। একটি বড় ভ্যাকুয়াম ফার্নেস একক চিকিত্সায় CO₂ নির্গমন 120 কেজি এবং নাইট্রোজেন অক্সাইড নির্গমন 90% কমাতে পারে। ইলেকট্রনিক ডিভাইস উৎপাদনে, ভ্যাকুয়াম ব্রেজিং সোল্ডার স্প্ল্যাটারকে 95% কমিয়ে দেয় এবং পণ্যের পাসের হার 99.8% বৃদ্ধি পায়।
III. প্রযুক্তিগত অ্যাপ্লিকেশনে যুগান্তকারী
মহাকাশ ক্ষেত্র
GE এর LEAP ইঞ্জিন টারবাইন ব্লেড, ভ্যাকুয়াম হিট ট্রিটমেন্ট ব্যবহার করে তৈরি, 1700 ডিগ্রী পর্যন্ত তাপমাত্রায় কাজ করে এবং 20,000 ঘন্টার বেশি জীবনকাল থাকে। মূল বিষয় হল ভ্যাকুয়াম পরিবেশ উচ্চ-তাপমাত্রার অক্সিডেশনকে দমন করে, যখন সুনির্দিষ্ট তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ' পর্যায়ের ন্যানোস্কেল বৃষ্টিপাত অর্জন করে।
নতুন শক্তি যানবাহন শিল্প
টেসলার মোটর রোটারগুলি ভ্যাকুয়াম কার্বারাইজিং ট্রিটমেন্ট ব্যবহার করে, একটি 0.3 মিমি পেনিট্রেশন লেয়ারের মধ্যে একটি মার্টেনসাইট + কার্বাইড কম্পোজিট গঠন তৈরি করে, মোটর গতি 12,000 rpm থেকে 18,000 rpm-এ বৃদ্ধি করে। BYD এর ব্লেড ব্যাটারি অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় কেসিং, ভ্যাকুয়াম নিভানোর পরে, এর প্রভাব শক্তি প্রতিরোধ ক্ষমতা 5J থেকে 15J পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়।
মেডিকেল ডিভাইস উত্পাদন
ভ্যাকুয়াম তাপ চিকিত্সার পরে, কৃত্রিম যৌথ কোবাল্ট-ক্রোমিয়াম-মলিবডেনাম খাদ তার পৃষ্ঠে 10μm জিরকোনিয়াম অক্সাইড প্যাসিভেশন স্তর তৈরি করে, যা ASTM F1537 স্ট্যান্ডার্ডের দ্বিগুণ ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা অর্জন করে। ভ্যাকুয়াম প্লাজমা নাইট্রাইডিং দ্বারা চিকিত্সা করা একটি নির্দিষ্ট ইমপ্লান্ট হাড়ের একীকরণ গতিতে 40% বৃদ্ধি এবং অপারেটিভ নিরাময়ের সময় 30% হ্রাস দেখায়।
IV প্রযুক্তিগত উন্নয়নের ভবিষ্যত সম্ভাবনা
বর্তমানে, ভ্যাকুয়াম হিট ট্রিটমেন্ট প্রযুক্তি তিনটি দিক দিয়ে চলছে:
1. আল্ট্রা-উচ্চ-চাপ গ্যাস নিভানোর প্রযুক্তি: জার্মানিতে ALD দ্বারা বিকশিত 20MPa অতি-উচ্চ-চাপের গ্যাস নিভানোর চুল্লি একটি নির্দিষ্ট উচ্চ-অ্যালয় স্টিলের নির্গমন বিকৃতিকে 0.02 মিমিতে কমাতে পারে৷
2. ইন্টেলিজেন্ট কন্ট্রোল সিস্টেম: ইনফ্রারেড তাপমাত্রা পরিমাপ এবং এআই অ্যালগরিদমের মাধ্যমে, ভ্যাকুয়াম ডিগ্রী, তাপমাত্রা এবং গ্যাস প্রবাহের বাস্তব-টাইম ক্লোজ-লুপ নিয়ন্ত্রণ অর্জিত হয়, যার ফলে জটিল অংশগুলির জন্য ±5 ডিগ্রির প্রক্রিয়া পুনরাবৃত্তিযোগ্যতা হয়।
3. কম্পোজিট প্রসেস ইন্টিগ্রেশন: ভ্যাকুয়াম হিট ট্রিটমেন্টকে অ্যাডিটিভ ম্যানুফ্যাকচারিংয়ের সাথে একত্রিত করে, একটি নির্দিষ্ট মহাকাশ বন্ধনী একটি লেজার ক্ল্যাডিং + ভ্যাকুয়াম হিট ট্রিটমেন্ট প্রসেস রুট ব্যবহার করে, উপাদানের ব্যবহার 30% থেকে 85% পর্যন্ত বৃদ্ধি করে। পদার্থ বিজ্ঞানের এই বিপ্লবে, ভ্যাকুয়াম তাপ চিকিত্সা প্রযুক্তি একটি সুনির্দিষ্ট সার্জনের মতো কাজ করে, ন্যানোস্কেলে ধাতুগুলির "জিন" ম্যানিপুলেট করে। যখন একটি ভ্যাকুয়াম-চিকিত্সা করা মহাকাশ বোল্ট 20 টন প্রসার্য শক্তি সহ্য করে, তখনও এর পৃষ্ঠটি পরমাণু-স্তরের বিশুদ্ধতা বজায় রাখে-এটিই আধুনিক শিল্পে চূড়ান্ত কর্মক্ষমতার নিরলস প্রচেষ্টা। ভ্যাকুয়াম প্রযুক্তি, বুদ্ধিমান নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি এবং নতুন উপকরণ বিজ্ঞানের যুগান্তকারী সাফল্যের সাথে, এই প্রযুক্তিটি উপাদান শক্তিশালীকরণের একটি নতুন যুগের সূচনা করে সমালোচনামূলক কর্মক্ষমতা থ্রেশহোল্ডের বাইরে অনেক ক্ষেত্রকে ঠেলে দেওয়ার জন্য প্রস্তুত।
আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন
আরো তথ্যের জন্য, আমাদের সাথে যোগাযোগ করুনmetal@welongpost.com.
