जस्ती इस्पात पाइपों का शमन

गैल्वनाइज्ड स्टील पाइप शमन इसके यांत्रिक गुणों को बढ़ाने के लिए एक महत्वपूर्ण ताप उपचार प्रक्रिया है। नीचे, हम महत्व, प्रभाव, संचालन विधियों, शमन एजेंट चयन, विनिर्माण प्रक्रिया में स्थिति और सटीक नियंत्रण के लिए मुख्य बिंदुओं का विस्तृत विवरण प्रदान करेंगे।

शमन एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें गैल्वेनाइज्ड स्टील पाइपों को महत्वपूर्ण तापमान (एसी 3 या एसी 1 से ऊपर) तक गर्म किया जाता है और एक निश्चित अवधि के लिए रखा जाता है, और फिर पानी, तेल या अन्य मीडिया में तेजी से ठंडा किया जाता है। इस प्रक्रिया का मुख्य उद्देश्य अंडरकूल्ड ऑस्टेनाइट को मार्टेंसाइट या बैनाइट संरचना में बदलना है, जिससे स्टील पाइप के यांत्रिक गुणों जैसे कठोरता, पहनने के प्रतिरोध, ताकत, लोच और क्रूरता में काफी सुधार होता है।

शमन के बाद और विभिन्न तापमानों पर तड़के के बाद, स्टील पाइप के व्यापक यांत्रिक गुणों को विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए समायोजित किया जा सकता है। कुछ विशेष स्टीलों के लिए, शमन से उनके भौतिक और रासायनिक गुणों में भी सुधार हो सकता है, जैसे लौहचुंबकत्व को बढ़ाना और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार करना आदि।

सकारात्मक प्रभाव

1. यांत्रिक गुणों में उल्लेखनीय वृद्धि: शमन के बाद स्टील पाइप की कठोरता, पहनने के प्रतिरोध, थकान शक्ति और अन्य प्रमुख संकेतकों में काफी सुधार होता है।
2. विशिष्ट संरचना प्राप्त करें: मार्टेंसाइट या बैनाइट संरचना का निर्माण, गुणों को समायोजित करने के लिए बाद के तड़के की नींव रखना।
3. सेवा जीवन बढ़ाएँ: उचित शमन से वर्कपीस की सेवा जीवन 30-50% तक बढ़ सकता है।
नकारात्मक प्रभाव एवं नियंत्रण
1. आंतरिक तनाव और विकृति: तेजी से ठंडा होने से महत्वपूर्ण आंतरिक तनाव उत्पन्न होगा, जिससे स्टील पाइप ख़राब हो सकता है।
2. दरार का खतरा: यदि शीतलन की गति बहुत तेज है या प्रक्रिया अनुचित है, तो शमन दरारें हो सकती हैं।
3. अस्थिर संरचना: शमन के बाद, एक असंतुलित संरचना प्राप्त होती है, और संरचना को स्थिर करने और तनाव को खत्म करने के लिए तड़का लगाना आवश्यक है।

शमन स्टील पाइपों के लिए ताप उपचार की मुख्य प्रक्रिया है, और यह आमतौर पर विनिर्माण प्रक्रिया में निम्नलिखित स्थान पर स्थित होती है:
विशिष्ट प्रक्रिया: ट्यूब बिलेट तैयारी → हीटिंग → छेदना और रोलिंग → व्यास नियंत्रण और सीधा करना → शमन → तड़का → परिशुद्धता निरीक्षण
विशेष रूप से:
1. रोलिंग या फॉर्मिंग के बाद: स्टील पाइप गर्म रोलिंग या कोल्ड फॉर्मिंग के माध्यम से मूल आकार तक पहुंचने के बाद, इसे शमन उपचार से गुजरना पड़ता है।
2. तड़का लगाने से पहले: शमन के बाद, आंतरिक तनाव को खत्म करने और संरचना को स्थिर करने के लिए इसे तुरंत तड़का लगाना चाहिए।
3. शमन और तड़के की प्रक्रिया के भाग के रूप में: उच्च शक्ति वाले स्टील पाइपों के लिए, "शमन + उच्च तापमान तापमान" की शमन और तड़के की प्रक्रिया को अक्सर अपनाया जाता है।
आधुनिक स्टील पाइप उत्पादन लाइनें ज्यादातर प्रेरण हीटिंग और निरंतर शमन की विधि को अपनाती हैं। हीटिंग, शमन और तड़के की प्रक्रियाओं के दौरान, स्टील पाइप अनुदैर्ध्य रूप से चलते हैं और सर्पिल तरीके से आगे बढ़ते हैं।

सटीक तापमान नियंत्रण
• ताप तापमान: हाइपोयूटेक्टॉइड स्टील के लिए, इसे AC3 से 30-50 डिग्री ऊपर गर्म करें; हाइपरयूटेक्टॉइड स्टील के लिए, इसे AC1 से 30-50 डिग्री ऊपर तक गर्म करें। वास्तविक उत्पादन में, स्टील के प्रकार और वर्कपीस के आकार के अनुसार समायोजन करने की आवश्यकता होती है। जटिल वर्कपीस के लिए, शमन के दौरान दरार को रोकने के लिए निचली सीमा तापमान को अपनाया जाना चाहिए।
• तापमान नियंत्रण प्रौद्योगिकी: पीआईडी ​​नियंत्रण एल्गोरिदम के संयोजन में उच्च परिशुद्धता हीटिंग उपकरण (प्रतिरोध भट्टियां, प्रेरण हीटिंग भट्टियां) का उपयोग करके, तापमान नियंत्रण सटीकता ±1 डिग्री तक पहुंच सकती है। भट्ठी के अंदर एकाधिक थर्मोकपल स्थापित किए जाते हैं, जिससे तापमान एकरूपता सुनिश्चित करने के लिए ज़ोन आधारित तापमान नियंत्रण सक्षम होता है, जिसमें तापमान अंतर ±3 डिग्री के भीतर नियंत्रित होता है।
• हीटिंग दर: जटिल {{0}आकार और बड़े {{1}आकार वाले वर्कपीस के लिए, हीटिंग दर 5-10 डिग्री/मिनट पर नियंत्रित की जाती है। सरल वर्कपीस के लिए, इसे 10-15 डिग्री/मिनट तक बढ़ाया जा सकता है।
2. शीतलन प्रक्रिया का नियंत्रण
• शीतलन विधि अनुकूलन: गैल्वनाइज्ड स्टील पाइपों को अंदर और बाहर दोनों तरफ समकालिक शीतलन के साथ संयुक्त घूर्णी शमन से गुजरने की सिफारिश की जाती है।
• आंतरिक शीतलन: नोजल के माध्यम से ट्यूब में पानी का छिड़काव किया जाता है, जिसकी प्रवाह दर 10 मीटर/सेकेंड से कम नहीं होती है।
• बाहरी शीतलन: स्प्रे या विसर्जन शमन टैंक का उपयोग करें, और माध्यम प्रवाह सुनिश्चित करने के लिए टैंक में सरगर्मी नोजल स्थापित करें।
• शीतलन पैरामीटर: पतली दीवार वाले स्टील पाइप (6 मिमी से कम या उसके बराबर की दीवार मोटाई के साथ) के लिए, 650 - 400 डिग्री की तापमान सीमा के भीतर शीतलन दर 100 डिग्री / सेकंड से अधिक या उसके बराबर होनी चाहिए। दरार पड़ने की संभावना वाली सामग्रियों (जैसे 42CrMo) के लिए, शमन तापमान को कम करना, जल प्रवाह की गति को कम करना और आउटलेट पानी के तापमान (120 - 160 डिग्री) को नियंत्रित करना जैसे उपाय अपनाए जा सकते हैं।
• शीतलन माध्यम प्रबंधन: संक्षारण को रोकने के लिए खारे पानी के घोल का तापमान 60 डिग्री से कम या उसके बराबर होना चाहिए; पॉलिमर शमन एजेंट की सांद्रता और तापमान को सख्ती से नियंत्रित करने की आवश्यकता है।
3. प्रक्रिया मापदंडों का व्यापक नियंत्रण
• इन्सुलेशन समय: वर्कपीस की प्रभावी मोटाई के आधार पर गणना की जाती है, सूत्र τ=kD है (जहां D प्रभावी मोटाई है और k लोडिंग सुधार गुणांक है)। जब लोडिंग घनत्व 60% से अधिक हो जाता है, तो गुणांक 0.3 - 0.5. बढ़ जाता है
• तड़का लगाने की प्रक्रिया: शमन के बाद तड़का तुरंत लगाया जाना चाहिए। कम तापमान वाले टेम्परिंग के लिए तापमान 150-250 डिग्री है, और समय की गणना दीवार की मोटाई (1-2 मिनट प्रति मिलीमीटर) के आधार पर की जाती है। उदाहरण के लिए, 4 मिमी मोटे स्टील पाइप के लिए, 4-8 मिनट के लिए तड़का लगाने से एचआरसी35-45 पर कठोरता बनी रहेगी और कठोरता 20-30% बढ़ जाएगी।
• विरूपण नियंत्रण: तनाव एकाग्रता को कम करने के लिए शमन प्रक्रिया को अनुकूलित करके, जैसे स्वयं को सख्त करने के लिए अवशिष्ट गर्मी का उपयोग करना।
4. गुणवत्ता निरीक्षण और प्रक्रिया सत्यापन
• संरचना का निरीक्षण: शमन के बाद की संरचना मार्टेंसाइट या बैनाइट होनी चाहिए, जिसमें कोई महत्वपूर्ण मात्रा में अवशिष्ट ऑस्टेनाइट नहीं होना चाहिए।
• प्रदर्शन परीक्षण: जांचें कि कठोरता, ताकत और क्रूरता जैसे संकेतक आवश्यकताओं को पूरा करते हैं या नहीं।
• दोष निवारण: शमन दरारें और विरूपण जैसे दोषों को रोकने के लिए अल्ट्रासोनिक परीक्षण और सतह गुणवत्ता निरीक्षण को बढ़ाएं।
5. विभिन्न प्रकार के स्टील के लिए विभेदित प्रसंस्करण विधियाँ
• कम {{0}कार्बन स्टील / मध्यम {{1}कार्बन स्टील: अधिमानतः पानी आधारित शमन एजेंटों का उपयोग करें और शीतलन की एकरूपता को नियंत्रित करने पर ध्यान केंद्रित करें।
• उच्च {{0}कार्बन स्टील/मिश्र धातु इस्पात: टूटने के जोखिम के साथ प्राप्त कठोरता को संतुलित करने के लिए धीमी गति से ठंडा करने वाले तेजी से शमन करने वाले तेल या पानी आधारित शमन तरल का उपयोग करें।
पेट्रोलियम उद्योग में उच्च श्रेणी के स्टील पाइप: वे ज्यादातर कम कार्बन सामग्री वाले मध्यम कार्बन मिश्र धातु संरचनात्मक स्टील का उपयोग करते हैं। दीवार की मोटाई एक समान है और पानी बुझाने को प्राथमिकता दी जा सकती है।

गैल्वनाइज्ड स्टील पाइपों की शमन के सटीक नियंत्रण के लिए तापमान नियंत्रण, शीतलन विधियों, मध्यम चयन, प्रक्रिया पैरामीटर मिलान और गुणवत्ता निरीक्षण सहित पूरी प्रक्रिया में प्रबंधन की आवश्यकता होती है। मुख्य सिद्धांत यह सुनिश्चित करना है कि शीतलन क्षमता मानक के अनुरूप हो और शीतलन एक समान हो। घूर्णी शमन, अंदर और बाहर समकालिक शीतलन, सटीक तापमान नियंत्रण और समय पर तड़के जैसे व्यापक उपायों के माध्यम से, विरूपण और दरार के जोखिम को कम करते हुए स्टील पाइप की कठोरता और ताकत को बढ़ाया जा सकता है।