ان کی منفرد جیومیٹری کی وجہ سے،U-شکل کی سٹینلیس سٹیل ٹیوبیں۔(عام طور پر آسٹینیٹک درجات جیسے کہ 304, 316, 321, 347H, 310S, وغیرہ) گرمی کے علاج کے دوران سیدھی ٹیوبوں کے مقابلے میں زیادہ پیچیدہ چیلنجوں کا سامنا کرتے ہیں-جیسے تناؤ کی غیر مساوی تقسیم اور جھکے ہوئے حصوں میں اناج کی نشوونما کا رجحان۔ ان کے جہتی استحکام، سنکنرن مزاحمت، اور مکینیکل خصوصیات کو یقینی بنانے کے لیے گرمی کا مناسب علاج بہت ضروری ہے۔ Austenitic سٹینلیس سٹیل کے لیے معیاری ہیٹ ٹریٹمنٹ کے عمل میں سلوشن ٹریٹمنٹ، سٹریس ریلیف اینیلنگ، سٹیبلائزیشن ٹریٹمنٹ، اور سگما (σ) فیز کو ختم کرنے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیٹ ٹریٹمنٹ شامل ہیں۔
سٹینلیس سٹیل کے سیدھے پائپ کا ہیٹ ٹریٹمنٹ کا عمل
1. austenitic سٹینلیس سٹیل کے لئے گرمی کے علاج کے طریقے کیا ہیں؟
I. حل علاج
سلوشن ٹریٹمنٹ ہیٹ ٹریٹمنٹ کا عمل ہے جس میں سٹینلیس سٹیل کے اجزاء کو محلول درجہ حرارت (1050–1100 ڈگری) پر گرم کیا جاتا ہے۔ یہ تمام کاربائیڈز-اور ساتھ ہی ٹھنڈے کام کے دوران بننے والی کسی بھی مارٹینائٹ کو-مکمل طور پر تحلیل کرنے اور آسٹنائٹ میں تبدیل ہونے دیتا ہے۔ اس کے بعد مواد کو تیزی سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے تاکہ کمرے کے درجہ حرارت پر اس سنگل-فیز، اعلی-درجہ حرارت کے مائیکرو اسٹرکچر کو برقرار رکھا جا سکے۔ گرمی کا یہ علاج سب سے زیادہ نرمی کے ساتھ نرم ترین حالت پیدا کرتا ہے۔
II تناؤ سے نجات کا علاج
ٹھنڈے کام سے پیدا ہونے والے اندرونی دباؤ کو کم-درجہ حرارت اینیلنگ (0.5–2 گھنٹے کے لیے 275–450 ڈگری) کے ذریعے ختم کیا جا سکتا ہے۔ اس علاج کے بعد، میکانی خصوصیات میں بہتری آئی ہے۔ تاہم، لمبائی میں کوئی تبدیلی نہیں ہے.
III استحکام کا علاج
انٹر گرانولر سنکنرن کو روکنے کے لیے، آسٹینیٹک اسٹیلز میں تھوڑی مقدار میں ٹائٹینیم یا نیبیم شامل کیے جاتے ہیں، اس کے بعد ایک ایسا عمل ہوتا ہے جسے اسٹیبلائزیشن ٹریٹمنٹ کہا جاتا ہے۔ اس علاج میں مواد کو 900 ڈگری تک گرم کرنا شامل ہے، جس کی وجہ سے زیادہ تر کرومیم کاربائڈز تحلیل ہو جاتے ہیں۔ تحلیل شدہ کاربن پھر ٹائٹینیم یا نیوبیم کے ساتھ مل کر TiC یا NbC مرکبات بناتا ہے جو کرومیم کاربائیڈز سے زیادہ مستحکم ہوتے ہیں-اس طرح کرومیم کاربائیڈز کو اناج کی حدود پر تیز ہونے سے روکتا ہے۔ یہ علاج میکانی خصوصیات پر کوئی خاص اثر نہیں رکھتا ہے۔
چہارم σ مرحلے کو ختم کرنے کے لیے گرمی کا علاج
ناکافی نکل کے مواد کے ساتھ اعلی-کرومیم آسٹینیٹک اسٹیلز میں، گرمی کا علاج σ مرحلے کی تشکیل کا باعث بن سکتا ہے، جس کے نتیجے میں اسٹیل کی اثر سختی (ایک ویلیو) میں کمی واقع ہوتی ہے۔ اسٹیل کی اس کلاس کے لیے، σ-فیز کی تشکیل کے لیے درجہ حرارت کی حد تقریباً 500–970 ڈگری ہے۔ درجہ حرارت کی اس حد سے بچنے اور مواد کو اور بھی زیادہ درجہ حرارت پر گرم کرنے سے، σ مرحلے کو ایک اعلی-درجہ حرارت فیرائٹ مرحلے میں تبدیل کیا جا سکتا ہے، اس طرح مواد کی سختی کو بحال کیا جا سکتا ہے۔
2. ٹھنڈے-بننے والی U-اسٹیل ٹیوبوں کے لیے تجویز کردہ گرمی کے علاج کیا ہیں؟
U-شکل کی آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل ٹیوبوں کے لیے، ہیٹ ٹریٹمنٹ بنیادی طور پر درج ذیل مقاصد کو پورا کرتا ہے:
تناؤ سے نجات: سرد اور گرم کام کرنے کے عمل کے دوران پیدا ہونے والے بقایا اندرونی دباؤ کو ختم کرنے کے لیے-جیسے موڑنے، ویلڈنگ، اور سیدھا کرنا-اس طرح تناؤ کے سنکنرن کو ٹوٹنے سے روکنا اور جہتی استحکام کو بڑھانا۔
سنکنرن مزاحمت کی اصلاح: حل کے علاج کے ذریعے، ان کاربائڈز کو تحلیل کرنا جو اناج کی حدود میں ہو سکتے ہیں، اس طرح مواد کی بہترین سنکنرن مزاحمت کو بحال کر سکتے ہیں، خاص طور پر اس کی انٹر گرانولر سنکنرن کے خلاف مزاحمت۔
نرمی اور پلاسٹکیت کی افزائش: مائیکرو اسٹرکچر کو بحال کرنے کے لیے-جو ٹھنڈے کام کی وجہ سے سخت ہو گیا ہو-ایک نرم حالت میں؛ اس کے نتیجے میں یکساں، سنگل-فیز آسٹینیٹک ڈھانچہ، مواد کی پلاسٹکٹی اور سختی کو بہتر بناتا ہے، اور بعد میں پروسیسنگ یا ایپلی کیشن میں سہولت فراہم کرتا ہے۔
گرمی کے علاج کے مخصوص مقاصد پر منحصر ہے، U-ٹیوبیں بنیادی طور پر درج ذیل دو عمل سے گزرتی ہیں:
I. حل کا علاج (مکمل اینیلنگ)
یہ گرمی کے علاج کی سب سے جامع شکل ہے اور اس کا اطلاق ان حالات میں کیا جاتا ہے جن میں زیادہ سے زیادہ سنکنرن مزاحمت اور زیادہ سے زیادہ لچک کی ضرورت ہوتی ہے۔
A. مقصد: تیز رفتار مراحل-جیسے کاربائڈز اور سگما (σ) کے مراحل-کو آسٹینیٹک میٹرکس میں مکمل طور پر تحلیل کرنے کے لیے، اس طرح ایک یکساں سنگل-فیز مائیکرو اسٹرکچر حاصل کرنا اور تمام پروسیسنگ-کی حوصلہ افزائی کے دباؤ کو مکمل طور پر ختم کرنا۔
B. عمل کا بہاؤ:
- حرارتی: U-ٹیوب کو 1050 ڈگری سے 1150 ڈگری کے درجہ حرارت کی حد میں تیزی سے گرم کریں۔ مخصوص درجہ حرارت کے انتخاب میں سٹیل کے درجے (مثال کے طور پر، مولیبڈینم-بریئرنگ اسٹیل کو زیادہ درجہ حرارت کی ضرورت ہوتی ہے) اور ضرورت سے زیادہ اناج کو کھردری کو روکنے کی ضرورت کو مدنظر رکھنا چاہیے۔
- بھیگنا: بھیگنے کا وقت دیوار کی موٹائی کی بنیاد پر لگایا جاتا ہے، عام طور پر 1 سے 1.5 منٹ فی ملی میٹر تک۔ مثال کے طور پر، 4.5 ملی میٹر کی دیوار کی موٹائی کے ساتھ ایک U-ٹیوب کو تقریباً 5 سے 7 منٹ تک بھگونے کا وقت درکار ہوتا ہے۔ یہ یقینی بنانا ضروری ہے کہ U-ٹیوب کے تمام حصے-خاص طور پر جھکے ہوئے حصے-یکساں طور پر ہدف کے درجہ حرارت تک پہنچیں۔
- کولنگ: تیزی سے کولنگ ایک اہم مرحلہ ہے۔ ٹیوبوں کو پانی میں تیزی سے بجھایا جانا چاہیے (یا سپرے-پتلی-دیواروں والی ٹیوبوں کی صورت میں ٹھنڈا کیا جانا چاہیے تاکہ حساسیت کے درجہ حرارت کی حد (850 ڈگری سے 400 ڈگری) کے اندر کاربائڈز کی تکرار کو روکا جا سکے۔ U-ٹیوبوں کے لیے، خصوصی فکسچر یا پانی کے بہاؤ کے مخصوص نمونوں کو اس بات کو یقینی بنانے کے لیے ڈیزائن کیا جانا چاہیے کہ موڑ کے اندرونی اور بیرونی ریڈیائی دونوں یکساں اور تیزی سے ٹھنڈا ہوں، اس طرح ناہموار ٹھنڈک کو نئے بقایا دباؤ پیدا کرنے سے روکا جائے۔
II تناؤ-ریلیف اینیلنگ (کم-درجہ حرارت اینیلنگ)
یہ عمل اس وقت استعمال کیا جاتا ہے جب بنیادی مقصد بقایا تناؤ کو ختم کرنا ہوتا ہے، اور جب انٹر گرانولر سنکنرن کے خلاف مزاحمت سے متعلق ضروریات خاص طور پر سخت نہ ہوں۔
A. مقصد: بقایا تناؤ کو جزوی طور پر دور کرنے کے لیے، اس طرح جہتی استحکام اور تناؤ کے سنکنرن کے خلاف مزاحمت کو بڑھاتا ہے، جبکہ بیک وقت مواد کے ضرورت سے زیادہ نرمی یا اہم اخترتی کو شامل کرنے سے گریز کرتا ہے۔
B. عمل کا بہاؤ:
- حرارتی: ٹیوبوں کو نسبتاً کم درجہ حرارت کی حد 275 ڈگری سے 450 ڈگری تک گرم کریں۔
- بھیگنا: درجہ حرارت کو 0.5 سے 2 گھنٹے تک برقرار رکھیں۔
- کولنگ: آہستہ آہستہ ٹھنڈا کریں، عام طور پر فرنس کولنگ یا ایئر کولنگ کے ذریعے۔ اس عمل کا U-ٹیوبوں کی جہتی سالمیت (ڈیفارمیشن) پر کم سے کم اثر پڑتا ہے۔
3. U-ٹیوب ہیٹ ٹریٹمنٹ میں اہم احتیاطی تدابیر کیا ہیں؟
U-شکل کی آسٹینیٹک سٹینلیس سٹیل ٹیوبوں کے لیے، جامع کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے حل کا علاج ترجیحی عمل ہے-خاص طور پر سنکنرن مزاحمت؛ تاہم، اہم عنصر کاربائیڈ کی بارش کو روکنے کے لیے تیز رفتار اور یکساں ٹھنڈک حاصل کرنے میں مضمر ہے۔ اس کے برعکس، تناؤ-ریلیف اینیلنگ ایک سمجھوتے کے حل کے طور پر کام کرتا ہے-مخصوص ضروریات کے تحت کام کیا جاتا ہے-جس کے نتیجے میں کم خرابی اور کم توانائی کی کھپت ہوتی ہے۔ مینوفیکچرنگ پریکٹس میں، ہیٹ ٹریٹمنٹ کے عمل کو سائنسی طور پر وضع کیا جانا چاہیے اور اسے مخصوص میٹریل گریڈ، ڈائمینشنز، پروسیسنگ ہسٹری، اور U- شکل کی ٹیوبوں کے مطلوبہ سروس ماحول کی بنیاد پر سختی سے کنٹرول کیا جانا چاہیے۔
I. یونیفارم ہیٹنگ: U{0}}شکل والی ٹیوب کا جھکا حصہ بھٹی کے اندر غیر مساوی حرارت کا تجربہ کر سکتا ہے۔ لہذا، یکساں درجہ حرارت والے میدان کو یقینی بنانے کے لیے مناسب جگہ کا تعین یا گردش کرنے والے پنکھوں کا استعمال ضروری ہے۔
II اخترتی کی روک تھام: بلند درجہ حرارت پر، U- شکل کی ٹیوبیں اپنے وزن کے تحت خرابی کا شکار ہوتی ہیں۔ انہیں مناسب پوزیشن میں برقرار رکھنے کے لیے خصوصی معاونت یا فکسچر کا استعمال کیا جانا چاہیے۔
III تیز اور یکساں کولنگ: یہ U-شکل والی ٹیوبوں کے حل کے علاج میں سب سے بڑا چیلنج ہے۔ ٹھنڈک کے مثالی طریقہ میں کولنگ میڈیم (پانی) کو ٹیوب کی اندرونی اور بیرونی دونوں سطحوں پر تیزی سے اور یکساں طور پر بہنے کی اجازت دینا شامل ہے۔ عملی طور پر، یہ ایک سرے سے دباؤ والے پانی کو انجیکشن لگا کر حاصل کیا جا سکتا ہے جبکہ اسے دوسرے سرے سے باہر نکلنے کی اجازت دیتا ہے۔ یہ تکنیک اس بات کو یقینی بناتی ہے کہ جھکے ہوئے حصے کے اندر کوئی "مستحکم زون" یا بھاپ کی فلمیں نہیں بنتی ہیں، اس طرح پوری ٹیوب میں تیزی سے ٹھنڈک کی سہولت ہوتی ہے۔
چہارم عمل پیرامیٹر ریکارڈنگ: ہر ہیٹ ٹریٹمنٹ سائیکل سے متعلق ڈیٹا-بشمول حرارت کی شرح، چوٹی کا درجہ حرارت، ہولڈنگ ٹائم، اور ٹھنڈک کا طریقہ-ٹریس ایبلٹی اور کوالٹی کنٹرول کی سہولت کے لیے سختی سے ریکارڈ کیا جانا چاہیے۔