নমনীয় লোহা, যা গোলকীয় বা নোডুলার লোহা নামেও পরিচিত, হল একদল লোহার সংকর ধাতু যার একটি অনন্য মাইক্রোস্ট্রাকচার রয়েছে যা তাদের উচ্চ শক্তি, নমনীয়তা, স্থায়িত্ব এবং স্থিতিস্থাপকতা প্রদান করে। এতে ৩ শতাংশেরও বেশি কার্বন থাকে এবং গ্রাফাইট ফ্লেক কাঠামোর কারণে এটি বাঁকানো, মোচড়ানো বা ভাঙা ছাড়াই বিকৃত করা যেতে পারে। নমনীয় লোহা তার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যে স্টিলের মতো এবং স্ট্যান্ডার্ড ঢালাই লোহার চেয়ে অনেক বেশি শক্তিশালী।
নমনীয় লোহার ঢালাই তৈরি করা হয় গলিত নমনীয় লোহা ছাঁচে ঢেলে, যেখানে লোহা ঠান্ডা হয়ে শক্ত হয়ে পছন্দসই আকার তৈরি করে। এই ঢালাই প্রক্রিয়ার ফলে চমৎকার স্থায়িত্ব সহ কঠিন ধাতব বস্তু তৈরি হয়।
নমনীয় আয়রনকে কী অনন্য করে তোলে?
১৯৪৩ সালে ঐতিহ্যবাহী ঢালাই লোহার তুলনায় আধুনিক উন্নতি হিসেবে নমনীয় লোহা উদ্ভাবিত হয়েছিল। ঢালাই লোহার বিপরীতে, যেখানে গ্রাফাইটটি ফ্লেক্স হিসাবে দেখা যায়, নমনীয় লোহার গোলক আকারে গ্রাফাইট থাকে, তাই "গোলাকার গ্রাফাইট" শব্দটি ব্যবহার করা হয়। এই কাঠামো নমনীয় লোহাকে ফাটল ছাড়াই বাঁকানো এবং ধাক্কা সহ্য করতে দেয়, যা ঐতিহ্যবাহী ঢালাই লোহার তুলনায় অনেক বেশি স্থিতিস্থাপকতা প্রদান করে, যা ভঙ্গুরতা এবং ফ্র্যাকচারের ঝুঁকিতে থাকে।
নমনীয় লোহা মূলত পিগ আয়রন থেকে তৈরি করা হয়, যা একটি উচ্চ-বিশুদ্ধ লোহা যার মধ্যে 90% এরও বেশি লোহার পরিমাণ থাকে। পিগ আয়রন পছন্দ করা হয় কারণ এতে কম অবশিষ্টাংশ বা ক্ষতিকারক উপাদান থাকে, ধারাবাহিক রসায়ন থাকে এবং উৎপাদনের সময় সর্বোত্তম স্ল্যাগ অবস্থা বজায় রাখে। এই উৎস উপাদানটিই একটি মূল কারণ যে নমনীয় লোহা ফাউন্ড্রিগুলি স্ক্র্যাপ ধাতুর মতো অন্যান্য উৎসের তুলনায় পিগ আয়রন পছন্দ করে।
নমনীয় লোহার বৈশিষ্ট্য
ঢালাইয়ের সময় গ্রাফাইটের চারপাশে ম্যাট্রিক্স কাঠামোর হেরফের করে বা অতিরিক্ত তাপ চিকিত্সার মাধ্যমে বিভিন্ন গ্রেডের নমনীয় লোহা তৈরি করা হয়। এই ছোটখাটো গঠনগত বৈচিত্রগুলি নির্দিষ্ট মাইক্রোস্ট্রাকচার অর্জনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যা ফলস্বরূপ নমনীয় লোহার প্রতিটি গ্রেডের বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করে।
নমনীয় লোহাকে এমবেডেড গ্রাফাইট স্ফেরয়েড সহ ইস্পাত হিসাবে ভাবা যেতে পারে। গ্রাফাইট স্ফেরয়েডগুলিকে ঘিরে থাকা ধাতব ম্যাট্রিক্সের বৈশিষ্ট্যগুলি নমনীয় লোহার বৈশিষ্ট্যগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে, যখন গ্রাফাইট নিজেই এর স্থিতিস্থাপকতা এবং নমনীয়তায় অবদান রাখে।
নমনীয় লোহাতে বিভিন্ন ধরণের ম্যাট্রিক্স রয়েছে, যার মধ্যে নিম্নলিখিতগুলি সবচেয়ে সাধারণ:
- ১. ফেরাইট– একটি খাঁটি লোহার ম্যাট্রিক্স যা অত্যন্ত নমনীয় এবং নমনীয়, কিন্তু কম শক্তিসম্পন্ন। ফেরাইটের পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা কম, তবে এর উচ্চ প্রভাব প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং যন্ত্রের সহজতা এটিকে নমনীয় লোহার গ্রেডে একটি মূল্যবান উপাদান করে তোলে।
- ২. মুক্তা– ফেরাইট এবং লোহা কার্বাইড (Fe3C) এর মিশ্রণ। এটি তুলনামূলকভাবে শক্ত, মাঝারি নমনীয়তা, উচ্চ শক্তি, ভাল পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং মাঝারি প্রভাব প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে। পার্লাইট ভাল মেশিনেবিলিটিও প্রদান করে।
- ৩. পার্লাইট/ফেরাইট- পার্লাইট এবং ফেরাইট উভয়ের সমন্বয়ে একটি মিশ্র কাঠামো, যা বাণিজ্যিক গ্রেডের নমনীয় লোহার মধ্যে সবচেয়ে সাধারণ ম্যাট্রিক্স। এটি উভয়ের বৈশিষ্ট্যগুলিকে একত্রিত করে, শক্তি, নমনীয়তা এবং যন্ত্রগতির জন্য একটি সুষম পদ্ধতি প্রদান করে।
প্রতিটি ধাতুর অনন্য মাইক্রোস্ট্রাকচার তার ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিবর্তন করে:
সাধারণ নমনীয় লোহার গ্রেড
যদিও নমনীয় লোহার বিভিন্ন স্পেসিফিকেশন রয়েছে, ফাউন্ড্রিগুলি নিয়মিতভাবে 3টি সাধারণ গ্রেড অফার করে:
নমনীয় লোহার সুবিধা
নমনীয় লোহা ডিজাইনার এবং নির্মাতাদের জন্য বেশ কিছু সুবিধা প্রদান করে:
- • এটি সহজেই ঢালাই এবং মেশিন করা যায়, উৎপাদন খরচ কমায়।
- • এর শক্তি-ওজন অনুপাত উচ্চ, যা টেকসই কিন্তু হালকা ওজনের উপাদান তৈরিতে সাহায্য করে।
- • নমনীয় লোহা দৃঢ়তা, খরচ-কার্যকারিতা এবং নির্ভরযোগ্যতার একটি ভালো ভারসাম্য প্রদান করে।
- • এর উন্নত ঢালাইযোগ্যতা এবং যন্ত্রাংশের দক্ষতা এটিকে জটিল যন্ত্রাংশের জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
নমনীয় লোহার প্রয়োগ
এর শক্তি এবং নমনীয়তার কারণে, নমনীয় লোহার বিভিন্ন ধরণের শিল্প অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে। এটি সাধারণত পাইপিং, মোটরগাড়ি যন্ত্রাংশ, গিয়ার, পাম্প হাউজিং এবং যন্ত্রপাতি ঘাঁটিতে ব্যবহৃত হয়। নমনীয় লোহার ফ্র্যাকচার প্রতিরোধের কারণে এটি বোলার্ড এবং প্রভাব সুরক্ষার মতো সুরক্ষা অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ। এটি বায়ু-বিদ্যুৎ শিল্প এবং অন্যান্য উচ্চ-চাপ পরিবেশেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় যেখানে স্থায়িত্ব এবং নমনীয়তা অপরিহার্য।
পোস্টের সময়: এপ্রিল-২৫-২০২৪
