আচার কারখানার বর্জ্য নিরপেক্ষকরণের জন্য কস্টিক সোডা (10%) 95 ডিগ্রীতে গরম করার জন্য, কেন টাইটানিয়াম গ্রেড 7 গ্রেড 2 এর চেয়ে উচ্চতর কস্টিক ক্র্যাকিং প্রতিরোধের প্রদর্শন করে?

আচার কারখানায়, অ্যাসিডিক আচারের মদ (HCl এবং জৈব অ্যাসিড) 95 ডিগ্রি পর্যন্ত তাপমাত্রায় কস্টিক সোডা (10% NaOH) দিয়ে নিরপেক্ষ করা হয়। টাইটানিয়াম সাধারণত কস্টিক দ্রবণগুলির প্রতিরোধী, তবে বাণিজ্যিকভাবে বিশুদ্ধ গ্রেড 2 80 ডিগ্রির উপরে কস্টিক স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং (CSCC) এর জন্য সংবেদনশীল হয়ে ওঠে। গ্রেড 7 (Ti-0.15Pd) এর প্রতিরোধ ক্ষমতা অনেক বেশি। এই নিবন্ধটি কস্টিক ক্র্যাকিংয়ের মেকানিক্স এবং কেন প্যালাডিয়াম একটি ভাল কার্যকারিতা দেয় তা বর্ণনা করে।

কস্টিক ক্র্যাকিং পদ্ধতি
টাইটানিয়াম গরম ঘনীভূত কস্টিক দ্রবণে ট্রান্সগ্রানুলার স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের জন্য সংবেদনশীল। প্রক্রিয়াটি প্রসার্য চাপের অধীনে ফাটলের ডগায় দ্রবণীয় টাইটানেট প্রজাতির প্রজন্মের উপর ভিত্তি করে: TiO₂ + 2OH⁻ → TiO₃²⁻ + H₂O। প্যাসিভ ফিল্ম হাইড্রক্সিল আয়ন দ্বারা রাসায়নিকভাবে দ্রবীভূত হয় এবং ফাটলটি স্লিপ প্লেন বরাবর প্রচারিত হয়।

10% NaOH-এ গ্রেড 2-এ CSCC-এর জন্য গুরুত্বপূর্ণ তাপমাত্রা প্রায় 80-85 ডিগ্রি। এই তাপমাত্রার নিচে কোন ক্র্যাকিং সঞ্চালিত হয় না। 85 ডিগ্রির উপরে তাপমাত্রায় 100 থেকে 500 ঘন্টার মধ্যে প্রসার্য চাপের (ঢালাই, বাঁক, টিউব শীট প্রসারণ) এলাকায় ফাটল দেখা দেয়। প্রচারের হার একবার শুরু হলে প্রতি ঘন্টায় 0.1-1.0 মিমি।

গ্রেড 7 CSCC কে প্রতিরোধ করে কারণ প্যালাডিয়াম ক্ষয় সম্ভাবনাকে আরও উন্নত সম্ভাবনার দিকে নিয়ে যায়, টাইটানেট উৎপাদনের চালিকা শক্তি কমিয়ে দেয়। প্যালাডিয়াম আরও স্থিতিশীল এবং হাইড্রক্সাইড প্রতিরোধী প্যাসিভ ফিল্ম তৈরি থেকে লাভ করে।

CSCC পরীক্ষার তুলনা 1
U-বেন্ড নমুনাগুলির স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং টেস্ট (ASTM G30): গ্রেড 2 এবং 7 10% NaOH এ 95 ডিগ্রিতে 300 MPa পর্যন্ত প্রসারিত (গ্রেড 2 এর জন্য আনুমানিক ফলন):

গ্রেড 2 : 50-150 ঘন্টার মধ্যে ফাটল দেখা দিতে শুরু করে। নমুনাগুলি অসংখ্য ট্রান্সগ্রানুলার ফাটল প্রকাশ করে। সম্পূর্ণ ফ্র্যাকচার 200 থেকে 500 ঘন্টার মধ্যে ঘটে।

গ্রেড 7: 1,000 ঘন্টা পরে কোন ফাটল দেখা যায়নি। নমুনাগুলি নমনীয় থাকে এবং পৃষ্ঠের ফাটল দেখায় না।

95 ডিগ্রীতে গ্রেড 2-এ CSCC-এর থ্রেশহোল্ড স্ট্রেস প্রায় 100-150 MPa-ওয়েলডের অবশিষ্ট স্ট্রেসের নীচে (150-250 MPa)। গ্রেড 7 এর একটি শূন্য প্রান্তিক রয়েছে। এমনকি ফলন শক্তিতেও এটি ক্র্যাকিং প্রতিরোধ করে।

CSCC প্রতিরোধ বনাম তাপমাত্রা
তাপমাত্রা (ডিগ্রী) গ্রেড 2 CSCC প্রতিরোধ গ্রেড 7 CSCC প্রতিরোধ
80 ডিগ্রী কোন ক্র্যাকিং (প্রতিরোধ করে) প্রতিরোধ করে 500-1,000 ঘন্টা পরে ক্রিস্টালাইজ করে
20-50 ঘন্টা পরে 100 ডিগ্রী ক্র্যাকিং 1, 000+ ঘন্টা পরে ছোটখাট ক্র্যাকিং
কস্টিক নিউট্রালাইজেশন হিটার অ্যাপ্লিকেশন ম্যাট্রিক্স
পরিষেবার শর্ত NaOH ঘনত্ব তাপমাত্রা প্রস্তাবিত গ্রেড প্রত্যাশিত জীবন (1.65 মিমি প্রাচীর)
ব্যাচ নিরপেক্ষকরণ (অন্তরন্ত) 10% 80 ডিগ্রি গ্রেড 2 5-8 বছর
ক্রমাগত নিরপেক্ষকরণ 10 % 85 ডিগ্রি গ্রেড 7 10 + বছর
ক্রমাগত নিরপেক্ষকরণ 10% 95 ডিগ্রি গ্রেড 7 10+ বছর
Any service >90°C >10% >90 ডিগ্রি গ্রেড 7 প্রয়োজন 10+ বছর
Any service with residual stress from welding Any >85 ডিগ্রী Gr 7 10+ বছর
গ্রেড 7 টাইটানিয়াম আচার শিল্পের বর্জ্য নিরপেক্ষকরণ গরম করার প্রয়োজনে 95 ডিগ্রিতে 10% কস্টিক সোডার জন্য ব্যবহৃত হয়, কারণ এটি কস্টিক ক্র্যাকিংয়ের আরও ভাল প্রতিরোধের জন্য। গ্রেড 2 এই তাপমাত্রায় 50-150 ঘণ্টার মধ্যে ব্যর্থ হবে, প্রাচীরের পুরুত্ব যাই হোক না কেন। গ্রেড 7 - 10+ বছরের নির্ভরযোগ্য পরিষেবা অর্ডার করার সময় অনুগ্রহ করে আচারযুক্ত পৃষ্ঠ এবং ঝালাই চাপ কমিয়ে গ্রেড 7 নির্বাচন করুন। 85 ডিগ্রির উপরে চলমান বিদ্যমান গ্রেড 2 সিস্টেমগুলির জন্য অবিলম্বে গ্রেড 7 দিয়ে প্রতিস্থাপন করুন বা তাপমাত্রা কমিয়ে 80 ডিগ্রির নিচে করুন৷ দেয়ালের বেধ বাড়ানো বা চাপ কমানো ফাটল রোধ করবে না- গ্রেড 2 তবুও ব্যর্থ হবে। গ্রেড 7 এর জন্য বৃহত্তর অগ্রিম ব্যয় (গ্রেড 2 এর চেয়ে 30-40% বেশি) বিপর্যয়কর ক্র্যাকিং ব্যর্থতা এবং বর্জ্য নিরপেক্ষকরণ সিস্টেমের জন্য অপ্রত্যাশিত ডাউনটাইম অপসারণের মাধ্যমে ক্ষতিপূরণ দেওয়া হয়।