তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত উচ্চ তাপমাত্রা অবস্থার অধীনে তাপ স্থিতিশীলতা এবং তাপ শক্তি সহ ইস্পাত বোঝায়। তাপীয় স্থিতিশীলতা উচ্চ তাপমাত্রার অবস্থার অধীনে ইস্পাতের রাসায়নিক স্থিতিশীলতা (জারা প্রতিরোধ, অ-জারণ) বোঝায়। তাপ শক্তি উচ্চ তাপমাত্রা অবস্থার অধীনে ইস্পাত যথেষ্ট শক্তি বোঝায়। ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম, ভ্যানাডিয়াম, টাইটানিয়াম এবং নিওবিয়ামের মতো অ্যালোয়িং উপাদানগুলির দ্বারা তাপ প্রতিরোধের গ্যারান্টি দেওয়া হয়, তাই ঢালাইয়ের উপকরণ নির্বাচন বেস মেটালের অ্যালোয়িং উপাদানের বিষয়বস্তু অনুসারে নির্ধারণ করা উচিত। তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত পেট্রোলিয়াম এবং পেট্রোকেমিক্যাল শিল্পের ইনস্টলেশন নির্মাণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। আমরা প্রায়শই 15CrMo, 1Cr5Mo এবং আরও অনেক কম খাদ সামগ্রী সহ পার্লাইট তাপ প্রতিরোধী ইস্পাতের সংস্পর্শে আসতে পারি।
সাধারণত, 50 শতাংশের কম খাদ উপাদানের উপাদানকে তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত বলা হয়। জাপানি তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত মান JIS G4311, G4312, বিভিন্ন SUH সিরিজের মান ছাড়াও। প্যারেন্ট ফেজের বিভিন্ন মাইক্রোস্ট্রাকচার অনুসারে, তাপ প্রতিরোধী ইস্পাতকে ফেরিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত, মার্টেনসিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত, অস্টেনিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত এবং প্রক্ষেপণ কঠোর তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত বিভক্ত করা যেতে পারে। JIS G5122 SUH সিরিজের তাপ-প্রতিরোধী ঢালাই ইস্পাত সরবরাহ করে, কিন্তু প্যারেন্ট ফেজ গঠন অনুসারে স্টিলের গ্রেডকে শ্রেণীবদ্ধ করে না এবং ফেরিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত, মার্টেনসিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত এবং অস্টেনিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাতকে একসাথে মিশ্রিত করে।
ফেরিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত
প্রতিনিধি ফেরিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় SUS430 যার কম C-17 শতাংশ Cr। Cr হল সেই উপাদান যা ইস্পাতের উচ্চ তাপমাত্রার ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করতে পারে এবং তাপ প্রতিরোধী ইস্পাতে একটি অপরিহার্য উপাদান। SUS430 এর ভাল অক্সিডেশন প্রতিরোধের আছে। SUS430 সস্তা কারণ ইস্পাতে অন্য কোন উপাদান নেই। যাইহোক, SUS430 উচ্চ তাপমাত্রা নিবারণের পরে শক্ত হয় না, এবং এর উচ্চ তাপমাত্রা শক্তি কম, তাই এটি শুধুমাত্র সেই অংশগুলির জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে যেগুলির জন্য খুব বেশি শক্তির প্রয়োজন হয় না। অন্যদিকে, যেহেতু SUS430-এর তাপ সম্প্রসারণ সহগ ছোট, এবং অস্টেনিটিক তাপ-প্রতিরোধী ইস্পাতের তাপীয় সম্প্রসারণ সহগ বড়, তাই, তাপমাত্রা বারবার পরিবর্তনের জন্য, তাপীয় ক্লান্তি অংশ তৈরি করা সহজ, SUS430 ভাল। উপরন্তু, যখন SUS430 প্রায় 500 ডিগ্রীতে দীর্ঘ সময়ের জন্য ব্যবহার করা হয়, তখন ভঙ্গুর পর্বের বৃষ্টিপাতের কারণে ভ্রান্তি ঘটবে, যার দিকে মনোযোগ দেওয়া উচিত। এছাড়াও, আল এমন একটি উপাদান যা অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট ক্ষমতা বাড়ায়। উচ্চ তাপমাত্রায়, আল অক্সাইড শীটের পৃষ্ঠে Al2O3 গঠন করে, যা একটি শক্তিশালী প্রতিরক্ষামূলক ফিল্মে পরিণত হয় এবং অক্সিডেশন প্রতিরোধের উন্নতিতে ভূমিকা পালন করে। আলের এই প্রভাব ব্যবহার করে তাপ-প্রতিরোধী ইস্পাত হল FCH1। FCH1 হল একটি তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত যার সাথে 25 শতাংশ Cr স্টিলে 5 শতাংশ Al যোগ করা হয়েছে। এটির 1200 ডিগ্রির নিচে ভাল অক্সিডেশন প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।
মার্টেনসিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত
সাধারণ মার্টেনসিটিক তাপ প্রতিরোধী স্টিল হল 12 শতাংশ Cr স্টিল SUS403 এবং SUS410J1 যার মধ্যে প্রায় 0.1 শতাংশ কার্বন রয়েছে। এই তাপ-প্রতিরোধী স্টিলগুলি উচ্চ তাপমাত্রা নিবারণের দ্বারা শক্ত হয় এবং তারপরে প্যারেন্ট ফেজের মার্টেনসাইটে M23C6 বর্ষণ করার জন্য টেম্পারড হয়, উচ্চ শক্তি 500-600 ডিগ্রিতে বজায় রাখে। মেজাজ নরম করার প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করতে Mo যোগ করা হলে, উচ্চ শক্তি আরও বজায় রাখা যেতে পারে। মার্টেনসিটিক তাপ-প্রতিরোধী ইস্পাত উচ্চ তাপমাত্রায় 500-600 ডিগ্রির উপরে নরম হয়ে যাবে, যার ফলে শক্তি তীব্রভাবে হ্রাস পাবে। অতএব, মার্টেনসিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত 500-600 ডিগ্রির নিচে কাজের তাপমাত্রার জন্য উপযুক্ত, উচ্চ তাপমাত্রা শক্তি উপাদান প্রয়োজন। উপরন্তু, যেহেতু মার্টেনসিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত এর ক্রোমিয়ামের পরিমাণ কম (12 শতাংশ), এবং ক্রোমিয়ামের অংশ এখনও কার্বাইডে রয়েছে, তাই প্যারেন্ট ফেজে ক্রোমিয়াম সামগ্রীর গ্যারান্টি দিতে পারে না, তাই মার্টেনসিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাতের অক্সিডেশন প্রতিরোধের প্রায়ই ফেরিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত এবং অস্টেনিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত থেকে কম হয়। সি এবং আল মার্টেনসিটিক তাপ প্রতিরোধী স্টিলের অক্সাইড শীটে প্রতিরক্ষামূলক ফিল্মও গঠন করতে পারে। SUH3 এবং SUH11 মার্টেনসিটিক তাপ প্রতিরোধী স্টিলের সাথে Si যুক্ত করা হয়েছে তাদের অক্সিডেশন প্রতিরোধ ক্ষমতা উন্নত করতে। এই তাপ-প্রতিরোধী স্টিলগুলি ইঞ্জিন গ্রহণের ভালভ এবং তাপ-প্রতিরোধী বোল্টগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।
Austenitic তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত
ইস্পাতে Cr যোগ করার সাথে সাথে Austenite স্টেবিলাইজিং এলিমেন্ট Ni যোগ করা হয়, যা সকল তাপমাত্রায় ইস্পাতকে স্থিতিশীল অস্টেনাইট গঠন করে। সাধারণ অস্টেনিটিক কাঠামোর স্টিলগুলি হল SUS304 এবং SUS310। আমরা সবাই জানি, SUS304 হল জারা প্রতিরোধী স্টেইনলেস স্টীল, কিন্তু SUS304 তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে। 600 ডিগ্রির নিচে, অস্টেনিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাতের শক্তি মার্টেনসিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত এবং ফেরিটিক তাপ প্রতিরোধী স্টিলের মধ্যে এবং 600 ডিগ্রির উপরে, শক্তিটি মার্টেনসিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাতের চেয়ে বেশি। উপরন্তু, 800 ডিগ্রির নিচে SUS304, 1000 ডিগ্রির নিচে SUS310, বারবার হিটিং-কুলিং, ভালো অক্সিডেশন প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। যাইহোক, যখন 700-900 ডিগ্রিতে দীর্ঘ সময় ব্যবহার করা হয়, তখন ভঙ্গুর পর্যায়ে বৃষ্টিপাত হবে, যাতে উপাদানটি ভঙ্গুর হয়ে যায়। উপরন্তু, যেহেতু SUS304 এবং SUS310 এর তাপ সম্প্রসারণ সহগ মার্টেনসিটিক এবং ফেরিটিক তাপ প্রতিরোধী স্টিলের চেয়ে বেশি, তাপীয় ক্লান্তি ক্ষতি ঘটতে সহজ, এবং এই দুটি পয়েন্টে মনোযোগ দেওয়া উচিত।
যখন উচ্চ তাপমাত্রার শক্তির প্রয়োজন হয়, তখন অস্টেনিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত শক্তি আরও বৃদ্ধি করা যেতে পারে বৃষ্টিপাত শক্তিশালীকরণ এবং সমাধান শক্তিশালীকরণ দ্বারা। ইঞ্জিন নিষ্কাশন ভালভের জন্য ব্যবহৃত অস্টেনিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত হল SUH35। SUH35 এর উচ্চ তাপমাত্রা শক্তি কার্বাইড বৃষ্টিপাত শক্তিশালীকরণ এবং ইস্পাতে C যোগ করে কঠিন সমাধান শক্তিশালীকরণ দ্বারা উন্নত করা হয়েছিল। Mn-এর বিষয়বস্তু বাড়িয়ে Ni-এর বিষয়বস্তু 4 শতাংশ হলেও অস্টিনাইট কাঠামো পাওয়া যেতে পারে। তাপ-প্রতিরোধী বোল্ট এবং স্প্রিংসের জন্য ব্যবহৃত SUH660 Al এবং Ti যোগ করার কারণে 'ফেজ (Ni3 (Al, Ti)) এর বৃষ্টিপাতের দ্বারা শক্তিশালী হয়েছে।
চাঙ্গা তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত অবক্ষেপ
মার্টেনসিটিক তাপ প্রতিরোধী ইস্পাত প্রতিনিধি ব্র্যান্ড হল SUS630. 500 ডিগ্রীতে বার্ধক্যের পর, ε ফেজ (Cu ফেজ) স্টিলের শক্তি উন্নত করতে SUS630-এর কম সি মার্টেনসাইট প্যারেন্ট ফেজ-এ অবক্ষেপণ করে। যাইহোক, যখন তাপমাত্রা 500 ডিগ্রী ছাড়িয়ে যায়, তখন ε ফেজ মোটা হয়ে যায় এবং মার্টেনসাইটের গঠন পরিবর্তিত হয়, যার ফলে ইস্পাত শক্তি হ্রাস পায়। অতএব, SUS630 প্রধানত 500 ডিগ্রির নিচে টারবাইনের উপাদানগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়। SUS630 স্টিলের প্রধান উপাদান হল 17Cr-4Ni-4Cu, Ni সামগ্রী খুব বেশি নয়, এবং austenite স্থায়িত্ব বিবেচনা করে, Ni সামগ্রী হ্রাস করা যাবে না, তাই এটি একটি সম্পদ নয়- উন্নয়ন ইস্পাত সংরক্ষণ.
