উচ্চ-মানের হট রোলড কয়েল চিহ্নিতকরণের পদ্ধতি?

অনুগততা ও শংসাপত্র: হট রোলড স্টিল কয়েলের মানের ভিত্তি হিসেবে গণ্য প্রবেশদ্বার

ASTM, ISO এবং AISI/SAE মানদণ্ড: অবশ্য-পালনীয় প্রমাণ মাপকাঠি

গরম রোলড স্টিল কয়েলের গুণগত মান প্রকৃতপক্ষে প্রতিষ্ঠিত শিল্প মানদণ্ডগুলি মেনে চলার উপর নির্ভর করে। প্রধান মানদণ্ডগুলি হল ASTM, ISO এবং AISI/SAE বিদ্যমান বিশেষকরণগুলি, যা রাসায়নিক গঠনের পরিসীমা, যান্ত্রিক কার্যকারিতার মাত্রা এবং মাত্রাগুলির নির্ভুলতা সহ বিভিন্ন বিষয়ে কঠোর প্রযুক্তিগত প্রয়োজনীয়তা নির্ধারণ করে। যখন উৎপাদকরা ASTM A568 অনুযায়ী মাত্রাগত নির্ভুলতা বা ISO 4995 অনুযায়ী পৃষ্ঠের সমাপ্তি সংক্রান্ত বিদ্যমান বিশেষকরণগুলি মেনে চলেন, তখন তারা নিশ্চিত করছেন যে তাদের পণ্যগুলি আসলেই চাপের অধীনে টিকে থাকতে পারবে। যদি কোনও কয়েল এই মানদণ্ডগুলি পূরণ না করে—বিশেষ করে ASTM A36 শ্রেণির উপাদানের জন্য টেনসাইল শক্তি ৪০০ MPa-এর নীচে চলে যায়—তবে ভবিষ্যতে গুরুতর সমস্যা দেখা দেবে। এটা ভাবুন: সেতু ভেঙে পড়া বা যন্ত্রপাতি অপ্রত্যাশিতভাবে বিকল হয়ে যাওয়া। যেকোনও স্টিল কয়েল ক্রয় করার আগে, সমস্ত প্রাসঙ্গিক মানদণ্ডের সর্বশেষ সংস্করণের সাথে মিলিয়ে মিল সার্টিফিকেটগুলি পরীক্ষা করা আবশ্যিক। কিছু সরবরাহকারী এখনও পূর্ববর্তী বছরগুলির পুরনো বিদ্যমান বিশেষকরণগুলির উল্লেখ করতে পারেন, যা পরে বড় ধরনের সমস্যা সৃষ্টি করতে পারে এটা তারা বুঝতে পারছেন না।

মিল টেস্ট রিপোর্ট (এমটিআর) ডিকোডিং এবং তৃতীয় পক্ষের যাচাইয়ের মূল্য

মিল টেস্ট রিপোর্ট বা MTR-গুলি মূলত তাদের উৎপাদিত প্রতিটি কয়েল ব্যাচের জন্য গুরুত্বপূর্ণ গুণগত তথ্য ট্র্যাক করে। এই রিপোর্টগুলিতে স্পেকট্রোমিটার থেকে প্রাপ্ত রাসায়নিক বিশ্লেষণ, ধাতুকে বিকৃত করতে কতটা বল প্রয়োজন (ইয়েল্ড স্ট্রেংথ), ভাঙার আগে কতটা প্রসারিত হয় (এলোংগেশন) এবং কার্বন সমতুল্য মান (CEV) এর মতো বিষয়গুলি অন্তর্ভুক্ত থাকে। সমস্যা দেখা দেয় যখন সরবরাহকারীরা নিজস্ব MTR প্রদান করেন, কারণ এতে সর্বদা কিছুটা পক্ষপাতদুষ্ট হওয়ার ঝুঁকি থাকে। এখানেই ISO/IEC 17025 মানদণ্ড অনুযায়ী স্বীকৃত স্বাধীন পরীক্ষাগারগুলি বিশেষভাবে মূল্যবান হয়ে ওঠে। এই তৃতীয় পক্ষগুলি CEV-এর মান ০.৪৫% এর নিচে রাখার ব্যাপারে যাচাই করে, যা গত বছর প্রকাশিত গবেষণায় দেখানো হয়েছিল যে এটি ওয়েল্ডিংয়ের সময় হাইড্রোজেন ফাটল গঠন এড়ানোর জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। বিশেষভাবে প্রেশার ভেসেলের ক্ষেত্রে লক্ষ্য করুন—২০২৩ সালের ধাতুবিদ্যা বিশেষজ্ঞদের গবেষণা থেকে জানা যায় যে, শুধুমাত্র প্রস্তুতকারক প্রদত্ত দলিলগুলির উপর নির্ভর করলে প্রায় ৭টির মধ্যে ১০টি ক্ষেত্রে আইনি দায়িত্ব বৃদ্ধি পায়। সুতরাং কারখানা প্রদত্ত সার্টিফিকেটগুলির বিরুদ্ধে নিরপেক্ষ পরীক্ষাগারের ফলাফল দ্বারা দ্বিতীয়বার যাচাই করা এখন শুধুমাত্র ভালো অনুশীলন নয়, বরং নিরাপত্তা ও সম্পূর্ণ আইনগত অনুপালনে গভীরভাবে আগ্রহী কারও জন্য প্রায় বাধ্যতামূলক হয়ে উঠেছে।

যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য: হট রোলড স্টিল কয়েলের জন্য মূল কার্যকারিতা সূচক

টেনসাইল শক্তি, ইয়েল্ড অনুপাত এবং সাধারণ গ্রেডগুলিতে ফর্মেবিলিটি (A36, A572, A1011)

টান সহনশীলতা (Tensile strength) মূলত একটি উপাদান কতটুকু পীড়ন সহ্য করতে পারবে তা নির্দেশ করে, যার পরে সেটি সম্পূর্ণরূপে ভেঙে যাবে। আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ পরিমাপ হলো প্রবাহ সহনশীলতা (Yield strength), যা নির্দেশ করে যে কখন একটি উপাদান শুধুমাত্র বাঁকানোর পরিবর্তে স্থায়ীভাবে বিকৃত হতে শুরু করবে। উদাহরণস্বরূপ, ASTM A36 ইস্পাতের টান সহনশীলতার পরিসর সাধারণত ৪০০ থেকে ৫৫০ MPa এর মধ্যে থাকে, যা প্রায় ৫৮ থেকে ৮০ ksi-এর সমতুল্য। অন্যদিকে, ASTM A572 গ্রেড ৫০ এই মানকে ৪৫০ MPa-এর বেশি বা প্রায় ৬৫ ksi-এ অতিক্রম করে। তবে ধাতু আকৃতি দেওয়ার ক্ষেত্রে যা আসলে গুরুত্বপূর্ণ তা হলো তাদের প্রবাহ-টান অনুপাত (yield-to-tensile ratio)। ASTM A1011 কাঠামোগত ইস্পাতের মতো গ্রেডগুলি বাঁকানোর কাজের জন্য ভালোভাবে কাজ করে, কারণ এগুলি ০.৬-এর নিচে অনুপাত বজায় রাখে, ফলে গঠন প্রক্রিয়ার সময় এগুলি ফাটার সম্ভাবনা কম থাকে। গত বছর প্রকাশিত 'জার্নাল অফ ম্যাটেরিয়ালস প্রসেসিং টেকনোলজি' জার্নালে প্রকাশিত সাম্প্রতিক গবেষণায় আরও একটি আকর্ষণীয় তথ্য পাওয়া গেছে। যখন কুণ্ডলীগুলির প্রবাহ অনুপাত ০.৮৫-এর বেশি না হয়, তখন উৎপাদনকারীরা স্ট্যাম্পিং কাজের সময় প্রতিক্রিয়া বা স্প্রিংব্যাক (springback) প্রভাবে প্রায় ১৮% হ্রাস লক্ষ করেন। এটি বিশেষ করে বড় পরিমাণে যান্ত্রিক অংশ উৎপাদনের সময় নির্ভুল মাত্রা বজায় রাখতে বড় ধরনের পার্থক্য সৃষ্টি করে।

কঠোরতা, আঘাত শক্তিসহিষ্ণুতা এবং তাদের ওয়েল্ডেবিলিটি ও কোল্ড ফর্মিং-এর উপর সরাসরি প্রভাব

উপকরণগুলির কঠোরতা, যা সাধারণত ব্রিনেল বা রকওয়েল পদ্ধতিতে পরিমাপ করা হয়, সাধারণত সময়ের সাথে সাথে এগুলি কতটা ভালভাবে ক্ষয় প্রতিরোধ করে তা নির্দেশ করে। তবে, কঠিন উপকরণগুলি সফলভাবে ওয়েল্ড করা আরও কঠিন হয়ে ওঠে। যখন কয়েলগুলির কঠোরতা স্কেলে ২০০ HB-এর উপরে যায়, তখন হাইড্রোজেন-প্ররণিত ফাটলের একটি বাস্তব সমস্যা দেখা দেয়, কারণ এই উপকরণগুলি আর সহজে বাঁকানো যায় না। আঘাত শক্তিও গুরুত্বপূর্ণ, বিশেষ করে যখন অংশগুলিকে হঠাৎ আঘাত বা কম্পন সহ্য করতে হয়। এই বৈশিষ্ট্যের পরীক্ষা করতে চার্পি V-নটচ পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, যা প্রায় -২০ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায় হিমায়িত অবস্থায় সম্পাদন করা হয়। অধিকাংশ উৎপাদক শীতল গঠন প্রক্রিয়ার জন্য উপকরণকে উপযুক্ত বলে বিবেচনা করার আগে অন্তত ২৭ জুল আঘাত শক্তির প্রয়োজন হয়। গত বছর আন্তর্জাতিক জার্নাল অফ অ্যাডভান্সড ম্যানুফ্যাকচারিং-এ প্রকাশিত সাম্প্রতিক গবেষণায় দেখা গেছে যে, এই মানদণ্ড পূরণ না করা উপকরণগুলি প্রেস ব্রেক অপারেশনের সময় প্রায় ৩০ শতাংশ বেশি বার ব্যর্থ হয়। বিভিন্ন বৈশিষ্ট্যের মধ্যে সুবিধাজনক ভারসাম্য খুঁজে পাওয়া যায় ১৩৭ থেকে ১৭৯ HB-এর মধ্যে কোনো এক সীমার মধ্যে। এই পরিসীমা অধিকাংশ যন্ত্রকর্ম কাজের জন্য ভালোভাবে কাজ করে, একইসাথে যথেষ্ট ভালো ওয়েল্ডিং ফলাফল প্রদান করে এবং গঠনমূলক প্রকৌশল প্রকল্প ও গাড়ি উৎপাদনে প্রয়োজনীয় শক্তি বৈশিষ্ট্যগুলি বজায় রাখে।

রাসায়নিক গঠন ও গ্রেডের অখণ্ডতা: হট রোলড স্টিল কয়েলে সামঞ্জস্য নিশ্চিত করা

গুরুত্বপূর্ণ উপাদানের সীমা (C, Mn, S, P, CEV) এবং কীভাবে বিচ্যুতি কার্যকারিতা কমিয়ে দেয়

কার্বন (C), ম্যাঙ্গানিজ (Mn), সালফার (S), ফসফরাস (P) এবং কার্বন সমতুল্য মান (CEV)-এর সঠিক ভারসাম্য অর্জন করা বিশ্বস্ত কার্যকারিতার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। কার্বন শক্তি নিয়ন্ত্রণ করে, কিন্তু A36 ইস্পাতে এটি ০.২৫% অতিক্রম করলে উপাদানটি ভঙ্গুর হয়ে যায়। অন্যদিকে, A572 গ্রেডে ম্যাঙ্গানিজের পরিমাণ ০.৮০% এর নীচে চলে গেলে ইস্পাতটি সঠিকভাবে কঠিন হয় না। সালফারের মাত্রা ০.০৫% এর ঊর্ধ্বে উঠলে ওয়েল্ডিং কার্যক্রমে সমস্যা দেখা দেয়, যার ফলে এটি যা বলা হয় 'হট শর্টনেস' (উত্তাপজনিত ভঙ্গুরতা) ঘটে। ফসফরাসের ঘনত্ব ০.০৪% এর বেশি হলে আরেকটি সমস্যা দেখা দেয়, যাকে 'কোল্ড ক্র্যাকিং' (শীতল ফাটল) বলা হয়। C, Mn এবং অন্যান্য খাদ উপাদানের উপর ভিত্তি করে কার্বন সমতুল্য মানের গণনা করা হয়, এবং ওয়েল্ডে ভয়াবহ হাইড্রোজেন-প্ররোহিত ফাটল এড়াতে এই মানটি ০.৪৫% এর নীচে রাখতে হবে—এটি এই বিষয়ে গবেষণা করা অধিকাংশ ধাতুবিদের মতামত। ছোটখাটো বৈচিত্র্যও গুরুত্বপূর্ণ। মাত্র ০.০২% বিচ্যুতি হলেও আঘাত সহনশীলতা প্রায় ১৫% পর্যন্ত কমে যেতে পারে এবং বাস্তব কাঠামোগত প্রয়োগে ক্ষয় প্রায় ৩০% বেড়ে যেতে পারে। তাই ASTM A568/A1011 মানদণ্ড অনুযায়ী উপাদান সার্টিফিকেট পরীক্ষা করা শুধুমাত্র কাগজপত্র নয়—এটি নিশ্চিত করে যে ফর্মিং, ওয়েল্ডিং এবং সময়ের সাথে ক্লান্তি প্রতিরোধের ক্ষেত্রে বিভিন্ন উৎপাদন চক্রে সবকিছু সুসঙ্গতভাবে কাজ করছে।

মাত্রাগত নির্ভুলতা এবং পৃষ্ঠের গুণগত মান: ব্যবহারিক দৃশ্যমান এবং পরিমাপ-ভিত্তিক পরীক্ষা

টাওয়ার আকৃতি, সিকেল বেন্ড, এজ ওয়েভ এবং পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলি চিহ্নিতকরণ ISO 4948-1 এবং ASTM A568 অনুযায়ী

গরম রোলড ইস্পাত কয়েলের মাত্রাগত স্থিতিশীলতা এবং পৃষ্ঠের অখণ্ডতা যাচাই করতে ISO 4948-1 এবং ASTM A568 এর সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ ব্যবস্থিত দৃশ্যমান এবং যন্ত্রচালিত পরীক্ষার প্রয়োজন। পরিদর্শকদের প্রথমে এই গুরুত্বপূর্ণ ত্রুটিগুলির জন্য অনুপ্রস্থ প্রোফাইলগুলি পরীক্ষা করা উচিত:

• টাওয়ার আকৃতি (কেন্দ্রীয় বাঁক): লেজার প্রোফাইলার ব্যবহার করে স্ট্রিপের মধ্য প্রস্থে উত্তলতা বিচ্যুতি পরিমাপ করা—শুধুমাত্র স্ট্রিপের প্রস্থের ০.৫% পর্যন্ত গ্রহণযোগ্য
• সিকেল বেন্ড (দৈর্ঘ্যভিত্তিক বক্রতা): কয়েলগুলিকে উল্লম্বভাবে স্থাপন করুন এবং ক্যালিব্রেটেড সোজা স্ট্রেইটএজগুলির সাহায্যে প্রান্তের সমান্তরালতা মূল্যায়ন করুন
• এজ ওয়েভ : টেনশন লেভেলিং প্রয়োগ করুন এবং সমতলতা ফাঁক যেন ৩ মিমি/মিটারের কম থাকে তা যাচাই করুন

পৃষ্ঠের ত্রুটিগুলির জন্য কঠোর মূল্যায়ন প্রয়োজন:

• স্কেল পিট এবং রোলড-ইন স্ল্যাগ : ২০০-লাক্স কোণযুক্ত আলোকবিদ্যা এবং অলট্রাসনিক পুরুত্ব পরিমাপের মাধ্যমে সনাক্ত করুন
• খোঁচা এবং গভীর আঘাত : প্রোফিলোমিটার ব্যবহার করে গভীরতা পরিমাপ করুন; ০.৩ মিমি-এর বেশি গভীরতা প্রবেশকৃত কয়েলগুলি অগ্রহণযোগ্য
• অ্যালিগেটরিং : ASTM E290 অনুযায়ী নির্দেশিত বেঁকানো পরীক্ষা—দৃশ্যমান ফাটলগুলি উপ-পৃষ্ঠ বিভাজন বা রোলিং ত্রুটির উপস্থিতি নির্দেশ করে

যেসব জ্যামিতিক বা পৃষ্ঠ বিসংগতির কারণে রাখার শক্তিতে ১০% -এর বেশি পরিবর্তন হয়, সেগুলির সাথে সাধারণত এই পরিবর্তন যুক্ত। ভৌত পরিমাপের ভিত্তিতে (শুধুমাত্র কাগজের সামঞ্জস্য নয়) MTR-এর তৃতীয় পক্ষের যাচাইকরণই ব্যয়বহুল পুনরায় কাজ এবং স্থানে ব্যর্থতা প্রতিরোধের সবচেয়ে কার্যকর নিশ্চয়তা।