স্টীলের গঠন, প্রতিরোধ এবং শক্তি

আর্কাইভাল বিশেষজ্ঞ বিষয়বস্তু: নিবন্ধটি ঐতিহাসিক উপাধি, সারণী এবং স্টিলের গঠন এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য সম্পর্কে দাবি সংরক্ষণ করে, তবে এটি একটি বৈধ মান, উপাদানের স্পেসিফিকেশন, শংসাপত্র, কাঠামোগত গণনা, বা তাপ চিকিত্সা এবং পরীক্ষার নির্দেশনা নয়৷ ডিজাইনের মান নির্ভুলভাবে চিহ্নিত টাইপ এবং স্টিলের ব্যাচ, উত্পাদন অবস্থা, বেধ, তাপমাত্রা, জোড়যোগ্যতা, দৃঢ়তা, ক্লান্তি এবং প্রযোজ্য মানের উপর নির্ভর করে। বিয়ারিং ম্যাটেরিয়ালের অবশ্যই ট্রেসযোগ্য ডকুমেন্টেশন থাকতে হবে এবং একজন দায়িত্বশীল বিশেষজ্ঞ দ্বারা বাছাই করে পরীক্ষা করা উচিত।

আজ, সাভো কুসিচ কাঠের জানালা, কাঠ-অ্যালুমিনিয়াম জানালা, কাস্টম উইন্ডোজ, দরজা এবং উদ্ধৃতির জন্য অনুরোধ এই নিবন্ধটি একটি ঐতিহাসিক সংরক্ষণাগার হিসাবে রয়ে গেছে এবং ইস্পাত কাঠামোর শক্তিবৃদ্ধি, নকশা বা পরীক্ষার জন্য একটি প্রস্তাব উপস্থাপন করে না।

নির্মাণ ইস্পাত রচনা এবং ঐতিহাসিক চিহ্ন

জ্বালানীর সাথে মিশ্রিত লোহার আকরিক গলিয়ে এবং অমেধ্য যোগ করার মাধ্যমে - সাধারণত চুনাপাথর - সেইসাথে ব্লাস্ট ফার্নেসের চাপে উত্তপ্ত বায়ু প্রবর্তনের মাধ্যমে, পিগ আয়রন পাওয়া যায়। পিগ আয়রনে 1,7% কার্বন থাকে; এটি নকল, ঘূর্ণিত, ছেনা বা চাপানো যাবে না - তাই, এটি বিভিন্ন উপায়ে আকার দেওয়া যায় না। বেসিক কনভার্টারে বাতাস ফুঁকিয়ে পিগ আয়রন থেকে বা চুল্লিতে (সিমেন্স-মার্টিন ফার্নেস) স্ক্র্যাপ আয়রন এবং পিগ আয়রন থেকে পেটা লোহা তৈরি করা হয়। এটি থেকে ঘূর্ণায়মান, টিপে এবং ফরজিং করে বিভিন্ন ফর্ম তৈরি করা যেতে পারে। সমস্ত পেটা লোহাকে স্টিল বলা হয়।

ঐতিহাসিক সারণী: পুরানো স্টিলের উপাধি, মান, ভাতা এবং দেখানো সারণীতে নমন পদ্ধতিগুলিকে আজকের উপাদানের উৎস, সনাক্তকরণ বা আকার দিতে ব্যবহার করা উচিত নয়। বিতরিত ব্যাচের শুধুমাত্র লেবেল এবং ডকুমেন্টেশন বৈধ, সম্মত এবং বৈধ মান অনুযায়ী সমতা যাচাইয়ের সাথে।

নির্মাণ ইস্পাত রাসায়নিক রচনা

প্রযুক্তিগত লোহা খাঁটি লোহা নয়, কিন্তু মৌলিক উপাদান লোহা এবং কার্বনের একটি সংকর, প্রায়শই ম্যাঙ্গানিজ, সিলিকন, ফসফরাস, সাম্বার এবং তামা যোগ করে এবং কম প্রায়ই অ্যালুমিনিয়াম, ক্রোমিয়াম, নিকেল, মলিবডেনাম ইত্যাদির সাথে থাকে। সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কার্বন মিশ্রণ। প্রায় 0,9% কার্বন না পৌঁছানো পর্যন্ত গলিত ইস্পাতের ফলন শক্তি এবং প্রসার্য শক্তি কার্বনের পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে বৃদ্ধি পায়; কার্বনের পরিমাণ বাড়ার সাথে সাথে বিরতিতে দীর্ঘতা হ্রাস পায়। সোজা, বাঁকানো, বকলিং ইত্যাদির সময় উচ্চ কার্বন সামগ্রী সহ ইস্পাতকে আরও সাবধানে পরিচালনা করতে হবে।

নির্মাণ ইস্পাত সেন্ট37.12একটি নিয়ম হিসাবে তারা ধারণ করে0,08-0,15%কার্বন, তারপর ca0,5%ম্যাঙ্গানিজ, পর্যন্ত0,3%সিলিকন ফসফরাস এবং সালফার উপাদান কম হতে হবে; এর পরিমাণ যথাক্রমে0,09%এবং0,05%. একটি নিয়ম হিসাবে, আরো তামা আছে0,2%.

রাসায়নিক বিশ্লেষণের ফলাফলগুলি মূল্যায়ন করার সময়, সেগুলি গলে যাওয়া বা ঘূর্ণিত পণ্যগুলির বিশ্লেষণ কিনা সে বিষয়ে অবশ্যই যত্ন নেওয়া উচিত; পরেরটির জন্য, এটি গুরুত্বপূর্ণ যে নমুনা ডেটা সমগ্র বিভাগ থেকে উদ্ভূত নমুনাগুলিকে নির্দেশ করে, নাকি একটি নির্দিষ্ট স্থান থেকে নেওয়া নমুনাগুলিকে নির্দেশ করে (কোর থেকে, প্রান্ত থেকে, এক প্রান্ত থেকে)

ইস্পাত কাঠামো, শক্ত করা, টেম্পারিং এবং অ্যানিলিং

কাঠামোর পর্যবেক্ষণ সমতল, যত্ন সহকারে প্রক্রিয়াকৃত, স্থল এবং পালিশ করা পৃষ্ঠগুলিতে করা হয় যা একটি নিয়ম হিসাবে, অ্যাসিড দ্বারা ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। কিছু ক্ষেত্রে (যেমন অতিরিক্ত উত্তপ্ত ইস্পাতে), প্রস্তুত নমুনাগুলিতে খালি চোখে ইস্পাতের দানা সনাক্ত করা যায়।

ছবিটি 1 প্রায় 0,1% কার্বন সামগ্রী সহ একটি ধীরে ধীরে শীতল হওয়া ইস্পাতের গঠন দেখায় এবং ছবি 2 প্রায় 0,3% কার্বন সামগ্রী সহ একটি ধীরে ধীরে শীতল হওয়া ইস্পাতের গঠন দেখায়৷ হালকা শস্য কার্বন-মুক্ত এবং প্রধানত বিশুদ্ধ লোহা (অতএব নাম ফেরাইট); উচ্চ বিস্তৃতির অধীনে, অন্ধকার অঞ্চলগুলি ডোরাকাটা (পার্লাইট) প্রদর্শিত হয়। অণুবীক্ষণ যন্ত্রের নীচে, এটি সনাক্ত করা যায় যে অন্ধকার দাগগুলি শক্ত এবং নরম স্তর নিয়ে গঠিত; শক্ত স্তরগুলি হল আয়রন কার্বাইড (Fe3C), যাকে বলা হয় সিমেন্টাইট, যা নরম ফেরাইটে এম্বেড করা থাকে। স্থানীয় - উচ্চ তাপমাত্রায় গঠিত স্ফটিকগুলি ধীরে ধীরে শীতল হওয়ার পরে ভেঙে যায়। গরম স্টিলের আকস্মিক ঠাণ্ডা স্ফটিকগুলিকে বিচ্ছিন্ন হতে বাধা দেয়। অন্যদিকে, কঠিন দ্রবণের রূপান্তর শুরু হওয়ার আগে যদি হঠাৎ শীতলকরণ করা হয়, তাহলে সমাধান - যা অন্যথায় শুধুমাত্র উচ্চ তাপমাত্রায় থাকতে পারে - ঘরের তাপমাত্রায় বজায় থাকবে। এই ক্ষেত্রে, আমরা এমন একটি উপাদান পাই না যার কার্বন দাগের আকারে বিতরণ করা হয়, তবে সমানভাবে বিতরণ করা কার্বন সহ একটি উপাদান। সেই অবস্থায় ইস্পাত একই রাসায়নিক সংমিশ্রণের ধীর-ঠাণ্ডা ইস্পাতের তুলনায় অনেক বেশি ফলন শক্তি এবং উচ্চ প্রসার্য শক্তি দেখায়, তবে এটি কম যন্ত্রশক্তিও দেখায়; এই ধরনের ইস্পাতকে বলা হয় কঠিন ইস্পাত।

এটি স্বাভাবিক যে শীতল প্রভাবটি পৃষ্ঠের উপর সবচেয়ে বেশি উচ্চারিত হয়, যখন এটি ভিতরের দিকে দুর্বল হয়ে পড়ে, যা ইস্পাত ব্যবহারের জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। শক্ত ইস্পাত উচ্চ অভ্যন্তরীণ চাপ ধারণ করে।

ল্যাবরেটরি এবং থার্মাল পদ্ধতি: মেটালোগ্রাফিক অ্যাসিড এচিং, হিটিং, টেম্পারিং এবং অ্যানিলিং এর জন্য একটি নিয়ন্ত্রিত ল্যাবরেটরি বা ওয়ার্কশপ, চিহ্নিত উপাদান, উপযুক্ত সরঞ্জাম এবং সুরক্ষা প্রয়োজন। অনুপযুক্ত তাপ চিকিত্সা ফাটল, বিকৃতি, দৃঢ়তা হ্রাস এবং উচ্চ অবশিষ্ট চাপের কারণ হতে পারে।

প্রসার্য পরীক্ষার সময় ইস্পাতের আচরণ

1. ঘূর্ণিত অবস্থায় সাধারণ কাঠামোগত ইস্পাত

প্রসার্য পরীক্ষা থেকে, প্রথম স্থানে স্থিতিস্থাপকতা E এর মডুলাস মোট এবং স্থিতিস্থাপক প্রসারণ উভয়ের জন্য নির্ধারণ করা যেতে পারে। ইস্পাতের স্থিতিস্থাপকতার মডুলাস হল 200 GPa।

স্থায়ী প্রসারণ কম ভোল্টেজে ঘটে, কিন্তু নির্মাণে এগুলোর কোন বিশেষ গুরুত্ব নেই। সাধারণ ইস্পাত লোডের নিচে “প্রবাহিত” হতে শুরু করে যে বাণিজ্যিক নির্মাণ ইস্পাত St 37 এবং কংক্রিট স্টিলের জন্য আমি বেশিরভাগই 0,24 GPa অতিক্রম করি এবং বড় অংশে এই মানটি 0,18 GPa-এ নেমে যেতে পারে৷ প্রবাহের ফলস্বরূপ, বড় স্থায়ী বিকৃতি এবং “ফলন লাইন” ঘটে। ইস্পাত প্রসারিত ডায়াগ্রামের লাইন (নীচের ছবি) ফলন শক্তির সীমা ছাড়িয়ে যাচ্ছে (টেনশন লোডিংয়ে, এই সীমাটিকে ফলন শক্তিও বলা হয়)।

যখন, চাঙ্গা কংক্রিট বিমের ক্ষেত্রে, টেনশন জোনে শক্তিবৃদ্ধির প্রসারিত সীমা অতিক্রম করা হয়, তখন ইস্পাতে উল্লেখযোগ্য প্রসারণ ঘটে, যার ফলে বিমের টেনশন জোনে ফাটল এবং বাঁক তৈরি হয়, যা রশ্মির লোড-ভারিং ক্ষমতাকে ব্যাহত করে। উচ্চ কার্বন সামগ্রী সহ স্টিলের উপর, শক্ত স্টিলের উপর এবং সাধারণভাবে অ লৌহঘটিত ধাতুগুলিতে, উপরের ছবিতে দেখানো বৈশিষ্ট্যগত ফলন বিন্দু প্রদর্শিত হয় না; স্থায়ী দীর্ঘতা সাধারণত বৃদ্ধি পায়, এবং কোন স্বতন্ত্র ফলন বিন্দু নেই। এই ধরনের ক্ষেত্রে, একটি নিয়ম হিসাবে, ফলন শক্তি 0,2% এর স্থায়ী প্রসারণ ঘটে এমন লোডের সমান বলে ধরে নেওয়া হয়।

মানগুলি ডিজাইনের ডেটা নয়: স্থিতিস্থাপকতা, ফলনের শক্তি, শক্তি এবং পাঠ্যের প্রসারণের মডুলাস একটি ঐতিহাসিক উত্স থেকে স্থানান্তরিত হয়৷ গণনার জন্য, প্রাসঙ্গিক আংশিক কারণ, সহনশীলতা এবং দৃঢ়তা, ঢালাইযোগ্যতা এবং ক্লান্তির প্রয়োজনীয়তা সহ সঠিক আধুনিক শ্রেণী, বেধ এবং বিতরণ অবস্থার বৈশিষ্ট্য এবং নকশা মানগুলি নেওয়া হয়৷

2. ঠান্ডা টানা ইস্পাত

প্রতিটি স্টিলের রড যা সোজা বা বাঁকানো হয়, স্থানীয়ভাবে ঠান্ডা টানা ইস্পাত ঘটে। এটি করার সময়, ইস্পাত স্থানীয়ভাবে ফলন বিন্দু ছাড়িয়ে জোর দেওয়া হয়; আঁকা অংশে, অঙ্কন সীমা বৃদ্ধি করা হয়. যদি একটি প্লেইন স্টিলের রড উত্তেজনায় লোড করা হয় যতক্ষণ না ফলন শক্তি অতিক্রম করে, পুনরায় লোড করার সময় দেখা যায় যে ফলনের শক্তির মান বৃদ্ধি পেয়েছে। দুটি লোডের মধ্যে “পজ” সময়ের ব্যবধান যত বেশি হবে, ফলনের শক্তি তত বাড়বে৷

উপরন্তু, যেহেতু ঠান্ডা প্রসারিত করার সময় ব্যাসও দণ্ডের প্রসারণের অনুপাতে হ্রাস পায়, তাই পরীক্ষার আগে যে ইস্পাতটি উল্লেখযোগ্যভাবে স্ট্রেচিংয়ের সংস্পর্শে এসেছিল তা প্রসারিত করা হয়নি এমন স্টিলের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চ ফলন শক্তি এবং প্রসার্য শক্তি দেখাবে; একই সময়ে, এটি কম প্রভাব প্রতিরোধের দেখাবে।

কোল্ড ড্রইং কংক্রিট স্টিল IIb, IIIb, এবং IVb (টর-স্টিল, ইস্পাত নির্মাণ জাল) তৈরিতে, সেইসাথে সাসপেনশন ব্রিজগুলির প্রেসস্ট্রেস রিইনফোর্সমেন্ট এবং দড়ির জন্য তারের উত্পাদনে ব্যবহৃত হয়৷

কোল্ড ওয়ার্ক এবং রিইনফোর্সমেন্ট: ঐতিহাসিক কোল্ড টানা গ্রেড এবং বর্ণনা আধুনিক পণ্যের নির্দেশক নয়। শক্তিবৃদ্ধি বাঁকানো, সোজা করা, পুনরায় বাঁকানো, ঢালাই বা গরম করা বৈশিষ্ট্যগুলিকে পরিবর্তন করতে পারে এবং শুধুমাত্র তখনই অনুমোদিত হয় যখন পণ্যের ডকুমেন্টেশন, নকশা এবং প্রযোজ্য মান দ্বারা অনুমোদিত৷

চাপ পরীক্ষার সময় ইস্পাতের আচরণ

গলিত ইস্পাতের স্থিতিস্থাপকতা এবং প্রসার্য সীমা সম্পর্কে যা বলা হয়েছিল তা চাপের বোঝার সাথে সংশ্লিষ্ট অর্থে প্রযোজ্য। কম্প্রেশন টেস্ট এবং টেনশন টেস্টের সময় প্রাপ্ত স্ট্রাকচারাল স্টিলের ফলন শক্তির মান (চাপের ক্ষেত্রে এটিকে ফলন শক্তি বলা হয়) এর মধ্যে খুব বেশি পার্থক্য নেই। যাইহোক, চাপের মধ্যে, ক্রাশিং সীমা ছাড়িয়ে লোড বৃদ্ধি শুধুমাত্র খুব সংক্ষিপ্ত উপাদানগুলির সাথেই সম্ভব৷

বাকলিংয়ের আইনগুলি সরু রডগুলিতে প্রযোজ্য। একই সময়ে, প্রথম স্থানে, উপযুক্ত অনুমানগুলিকে বিবেচনায় নেওয়া উচিত, সেগুলি রডের প্রান্তগুলিকে সমর্থন করার এবং চিমটি দেওয়ার উপায়কে বোঝায়, বা প্রতিষ্ঠিত অবস্থান থেকে রডের অক্ষের বিচ্যুতিকে নির্দেশ করে।

প্রেসড এলিমেন্টস: শুধুমাত্র উপাদানের শক্তিই রডের ভারবহন ক্ষমতা নির্ধারণ করে না। সরুতা, প্রাথমিক বক্রতা, অবশিষ্ট চাপ, স্থানীয় এবং বিশ্বব্যাপী বাকলিং, সমর্থন, জয়েন্ট এবং অপূর্ণতা অবশ্যই কংক্রিট উপাদানের গণনার মধ্যে অন্তর্ভুক্ত করা উচিত।

নমন পরীক্ষায় ইস্পাতের আচরণ

ফলন বিন্দু সম্পর্কে (বাইরে থেকে সমর্থনের বড় বিচ্যুতি বা ফলন রেখা দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে), এটা গুরুত্বপূর্ণ যে এটি নমন পরীক্ষার সময় পরীক্ষার রডের প্রসার্য শক্তি পরীক্ষা করার সময় প্রাপ্ত চাপের তুলনায় সামান্য কম কিন্তু উচ্চ চাপে ঘটবে। সমর্থনের টান অঞ্চলে ইস্পাতের ফলন শক্তি অতিক্রম করার পরে, লোড বাড়ানো যেতে পারে যদি সমর্থনগুলিকে বাকলিং বা মোচড়ের বিরুদ্ধে পর্যাপ্তভাবে সুরক্ষিত করা হয়৷

বেন্ডিং টেস্ট: ফটো ল্যাবরেটরি পদ্ধতি দেখায়, পণ্য গ্রহণযোগ্যতার মানদণ্ড নয়। নমুনা জ্যামিতি, সমর্থন, গতি, তাপমাত্রা, ঘূর্ণায়মান দিক এবং গ্রেডিং মানদণ্ড অবশ্যই প্রয়োগকৃত মান এবং ইস্পাতের সঠিক প্রকারের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ হতে হবে।

স্টিলের ক্লান্তি শক্তি

সাধারণ উত্তেজনা, কম্প্রেশন বা নমন পরীক্ষার সময় নির্ধারিত শক্তি বৈশিষ্ট্যগুলি স্ট্যাটিক লোডিংয়ের অধীনে ইস্পাতের আচরণের উপর বিস্তারিত তথ্য প্রদান করে। একই সময়ে, এটি বিবেচনায় নেওয়া উচিত যে দীর্ঘমেয়াদী স্ট্যাটিক লোডিংয়ের সময় ফলন শক্তি ব্যর্থ হওয়া পর্যন্ত সাধারণ পরীক্ষার দ্বারা প্রাপ্ত সীমা থেকে সামান্য কম হবে। যদি স্থির লোডগুলি ঘন ঘন লোড (যেমন সেতু, ক্রেন ট্র্যাক, যানবাহন) দ্বারা অনুসরণ করা হয়, অথবা যদি শুধুমাত্র ঘন ঘন লোডগুলি কাজ করে, তাহলে কেবলমাত্র ব্যবহারিক অবস্থার সাথে সবচেয়ে ঘনিষ্ঠভাবে মেলে এমন অবস্থার অধীনে উপাদান সম্পর্কে তথ্য পাওয়া যেতে পারে। অতএব, নির্মাণ উপাদানগুলির জন্য স্টিলগুলি, যা প্রধানত চলন্ত লোডের সংস্পর্শে আসবে, ঘন ঘন লোডিং দ্বারা পরীক্ষা করা হয়৷

প্রায়শই, স্থির এবং চলমান লোড একই সময়ে ঘটে। নিম্নলিখিত উদাহরণগুলি সমস্যার সারাংশ রূপরেখা দেয়। ছবিতে দেখানো রড1তারা একই উপাদান তৈরি করা হয়, এবং একই বার থেকে ঢালাই. নিম্ন রড ধীরে ধীরে লোডিং দ্বারা বাঁক হয়; অতএব, এটা বাঁকা হতে পারে. উপরের রডটি বারবার বারবার লোডিংয়ের শিকার হয়, যার চাপ প্রথম রডের তুলনায় অনেক কম। কিছু সময় পরে, ফাটলটির চারপাশে কোনও স্থায়ী বিকৃতি না দেখিয়ে উপরের রডটি ভেঙে যায়। এই অনুসারে, ব্যর্থতার সময় উপাদানের আচরণ উল্লেখযোগ্যভাবে নির্ভর করে যেভাবে লোড প্রয়োগ করা হয় তার উপর। প্রদত্ত উদাহরণ, যা নমন লোড বোঝায়, এছাড়াও অন্যান্য ধরনের লোডের বৈশিষ্ট্য। ছবিগুলোতে2এবং3প্রসার্য পরীক্ষার উদাহরণ দেখানো হয়েছে; ছবি2একটি টিয়ার টেস্টের একটি সাধারণ উদাহরণ এবং চিত্রকে বোঝায়3একমুখী পরিবর্তনশীল টেনশন পরীক্ষায়।

এই তথ্যগুলির প্রয়োগ সম্পর্কে, এটি গুরুত্বপূর্ণ যে - সাধারণ টিয়ার পরীক্ষার সময় দেখানো আচরণ বাদ দিয়ে - নির্মাণ উপাদানের মান, যা ড্রিল করা হয়েছে বা যার ক্রস-সেকশনে অন্যান্য পরিবর্তন হয়েছে, বিশেষভাবে মূল্যায়ন করা আবশ্যক। ঘন ঘন লোডের জন্য একটি ড্রিল করা রডের প্রতিরোধ একটি আনড্রিল্ড রডের প্রতিরোধের তুলনায় অনেক কম, কারণ গর্তের প্রান্তে ভোল্টেজ থ্রেশহোল্ডগুলি উপস্থিত হয়। গর্তের প্রান্তে চাপ, যদি ঘন ঘন লোডের কারণে হয়, তবে তা সবসময় গড় চাপের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি হবে। ফলাফল হল যে ঘন ঘন লোডের অধীনে ড্রিল করা বিল্ডিং উপাদানগুলি নন-ড্রিল করা উপাদানগুলির তুলনায় অনেক কম শক্তি দেখায়।

ক্লান্তির উপর একটি চূড়ান্ত নোট: ক্লান্তি ক্র্যাকিং দৃশ্যমান প্লাস্টিকের বিকৃতির কারণগুলির তুলনায় কম চাপে ঘটতে পারে। গর্ত, ঝালাই বিবরণ, বিভাগে হঠাৎ পরিবর্তন, ক্ষয় এবং ক্ষতি বিবরণ এবং জীবন বিভাগ পরিবর্তন. পুনরাবৃত্ত লোডিংয়ের অধীনে কাঠামোগুলির জন্য একটি বিশেষ ক্লান্তি গণনা, একটি পরিদর্শন পরিকল্পনা এবং সনাক্ত করা প্রতিটি ফাটলের একটি বিশেষজ্ঞের মূল্যায়ন প্রয়োজন।