স্টেইনলেস স্টীলের সঠিক গ্রেড নির্বাচন করা ক্ষয়জনিত সমস্যা এড়ানোর মূল চাবিকাঠি।.
ক্ষয়কে সংজ্ঞায়িত করা যায় কোনো ধাতব পদার্থের উপর তার পরিবেশের আক্রমণ হিসেবে। স্টেইনলেস স্টীলের সব ধরনেরই ক্ষয়ের বিরুদ্ধে উচ্চ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। এই প্রতিরোধ ক্ষমতা আসে স্বাভাবিকভাবেই উপস্থিত ক্রোমিয়াম-সমৃদ্ধ অক্সাইড ফিল্ম থেকে, যা সব সময় স্টেইনলেস স্টীলের পৃষ্ঠে থাকে। যদিও এর পুরুত্ব ১৩০ অ্যাঙ্গস্ট্রমেরও কম (১ অ্যাঙ্গস্ট্রম = ১০⁻⁸ সেমি), এই অদৃশ্য ফিল্ম অত্যন্ত সুরক্ষামূলক কারণ এটি নিষ্ক্রিয় এবং ধাতুর সাথে দৃঢ়ভাবে লেগে থাকে। অক্সাইড ফিল্মের স্ব-মেরামতের একটি অনন্য বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যা প্রয়োগকৃত ফিল্মে পাওয়া যায় না। এর অর্থ হল, যদি ফিল্মটি অপসারণ বা ক্ষতিগ্রস্ত হয়, অথবা কাটার মাধ্যমে নতুন কোনো ধাতব পৃষ্ঠ তৈরি হয়, তাহলে বায়ুমণ্ডল বা অক্সিজেনের অন্য কোনো উৎসের সংস্পর্শে এলে তাৎক্ষণিকভাবে সুরক্ষা পুনঃপ্রতিষ্ঠিত হয়। উচ্চতর অ্যালয়েড গ্রেডের স্টেইনলেস স্টীলের ক্ষয়-প্রতিরোধ ক্ষমতা সবচেয়ে বেশি এবং এগুলি আরও আক্রমণাত্মক পরিবেশ সহ্য করতে সক্ষম।.
ক্ষয় প্রতিরোধ
ক্ষয় বিভিন্ন রূপ নেয়। এর সূচনা এবং পরবর্তী অগ্রগতির হার বিভিন্ন পদার্থগত ও পরিবেশগত উপাদানের দ্বারা বিভিন্ন মাত্রায় প্রভাবিত হয়। তাই কোনো পদার্থের সঠিক ‘ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা’ নির্ধারণ করা কঠিন। তবে স্টেইনলেস স্টীল এবং বিভিন্ন পরিবেশের বিস্তৃত পরিসর অন্তর্ভুক্ত করে ক্ষয় সারণিগুলো উপলব্ধ।.
অক্সিডেশন
অক্সিডেশন হল একটি ধাতু ও অক্সিজেনের সংমিশ্রণ, যার ফলে ধাতব অক্সাইড তৈরি হয় এবং এটি শুষ্ক অবস্থায় ঘটে। যখন এই প্রক্রিয়া চলমান থাকে, তখন সম্পূর্ণ ধাতু রূপান্তরিত হতে পারে। স্টেইনলেস স্টীল অক্সিডেশন-প্রতিরোধী, এমনকি উচ্চ তাপমাত্রায়ও। বিশেষ তাপ-প্রতিরোধী গ্রেড, যেমন টাইপ 310, 1100°C পর্যন্ত তাপমাত্রায় ব্যবহৃত হয়।.
আচারায়ন ও নিষ্ক্রিয়ীকরণ
সর্বাধিক ক্ষয়-প্রতিরোধী কর্মক্ষমতা অর্জনের জন্য স্টেইনলেস স্টীলকে সম্পূর্ণরূপে প্যাসিভেটেড অবস্থায় ব্যবহারে আনতে হবে। এর প্রতিরক্ষামূলক পৃষ্ঠের অক্সাইড স্তর অক্ষত ও দূষণমুক্ত থাকতে হবে। বিশেষ করে ওয়েল্ড টিন্ট এবং যেকোনো নির্মাণের অবশিষ্টাংশ অপসারণ করতে হবে। যেকোনো কার্বন বা মাইল্ড স্টীলের দূষণ অপসারণ করা বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। এটি করা হয় স্বত্বাধিকারী দ্রবণ, রাসায়নিক এবং পেস্ট ব্যবহার করে, যা নাইট্রিক অ্যাসিড বা নাইট্রিক ও হাইড্রোফ্লুরোসালফিউরিক অ্যাসিডের মিশ্রণের উপর ভিত্তি করে।.
নকশার মানদণ্ড
সর্বাধিক ক্ষয়-প্রতিরোধী কর্মক্ষমতা অর্জনের জন্য নকশা পর্যায়ে সতর্কতা অবলম্বন করতে হবে। বিশেষ করে নকশায় মসৃণ পৃষ্ঠতল এবং বৃত্তাকার কোণ ব্যবহার করতে হবে, তীক্ষ্ণ ধার এবং ফাঁকফোকর এড়িয়ে চলতে হবে। এছাড়া স্থানীয় ঘনত্ব এবং/অথবা স্থির অবস্থার সৃষ্টি রোধ করতে উপকরণ প্রবাহ ও মিশ্রণকে উৎসাহিত করতে হবে। অন্যান্য বিবেচ্য বিষয়গুলির মধ্যে রয়েছে পরিষ্কার-পরিচ্ছন্নতা ও রক্ষণাবেক্ষণের সহজতা এবং ভিন্ন ধরনের ধাতুর সংস্পর্শ এড়ানো।.
ক্ষয়ের রূপসমূহ
ক্ষয়ের অনেক ভিন্ন রূপ রয়েছে। সাধারণ ক্ষয় হল কোনো উপাদানের সমগ্র পৃষ্ঠ জুড়ে সমভাবে ঘটে যাওয়া আক্রমণ। সঠিক গ্রেড নির্বাচন করে এটি এড়ানো যায়।.
ছিদ্র সৃষ্টিকারী ক্ষয়
একটি অত্যন্ত স্থানীয় আক্রমণ, যা পৃষ্ঠজুড়ে ছোট ছোট দাগ হিসেবে দেখা যায় এবং প্রধানত ধাতুবৈচিত্র্যের অসামঞ্জস্যপূর্ণ স্থানে ঘটে। বিশেষ করে ক্লোরাইড পরিবেশে, বিশেষ করে যখন অক্সিজেন প্রচুর পরিমাণে থাকে, তখন এটি ছিদ্র সৃষ্টি করতে পারে। উচ্চ ক্রোমিয়াম, নিকেল ও মোলিবেডেনামের পরিমাণ পিটিং প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করে, তাই এই ধরনের পরিস্থিতিতে টাইপ 316 ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। পিটিং প্রতিরোধ নিশ্চিত করতে ASTM G48-03-এর মতো পরীক্ষাগারে পরীক্ষা করা যেতে পারে। পিটিং রেজিস্ট্যান্স ইকুইভ্যালেন্ট (PRE) সংখ্যা গণনা করে পিটিং প্রতিরোধের একটি ভালো ধারণা পাওয়া যায়:
অস্টেনটিক স্টেইনলেস স্টীল: PRE = (%Cr) + (3.3 x %Mo) + (16 x %Ni)
ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টীল: PRE = (%Cr) + (3.3 x %Mo) + (30 x %Ni)
বায়ুমণ্ডলীয় ক্ষয়
এটি অক্সিজেন, জল এবং তাতে থাকা দূষক যেমন ক্লোরাইড, সালফার যৌগ ও কঠিন পদার্থের আক্রমণের কারণে ঘটে। এই সমস্যা বিশেষ করে উপকূলীয়, শিল্প এলাকা এবং অত্যন্ত দূষিত অঞ্চলে ব্যাপক, যেখানে এ ধরনের পরিবেশে বহিরঙ্গন প্রয়োগের জন্য টাইপ 316 ব্যবহারের প্রয়োজনীয়তা রয়েছে।.
অ্যাসিড ক্ষয়
এটি অম্লের আক্রমণাত্মক আক্রমণের কারণে ঘটে, যা অন্যান্য রাসায়নিকের উপস্থিতিতে ত্বরান্বিত হতে পারে। স্টেইনলেস স্টীল বহু ধরনের অম্লীয় পরিবেশে প্রতিরোধী – সঠিক গ্রেড ব্যবহার করলে অক্সিডাইজিং দ্রবণে এর প্রতিরোধ ক্ষমতা খুবই ভালো।.
গােলভানিক ক্ষয়
এটি এমন পরিস্থিতিগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে যেখানে আক্রমণ সম্ভাব্য পার্থক্যের কারণে ঘটে। এই সম্ভাব্য পার্থক্য বিভিন্নভাবে সৃষ্টি হতে পারে, যেমন জলীয় বা পরিবাহী দ্রবণে ভিন্ন ধরনের ধাতুর সংস্পর্শ, অক্সিজেনের ঘনত্বের তারতম্য (বিভিন্ন বায়ুপ্রদান) এবং দ্রবণের ঘনত্বের স্থানীয় পরিবর্তন। সঠিক উপকরণ নির্বাচন এবং সঠিক নকশা এই সমস্যা দূর করতে পারে।.
জলরেখা ক্ষয়
এটি একটি তরলের পৃষ্ঠে, যেখানে স্টেইনলেস স্টীল আংশিকভাবে নিমজ্জিত থাকে, সংঘটিত হওয়া একটি ধ্রুবণীয় ক্ষয়ের ধরন।.
ফাটলের ক্ষয়
এটি জয়েন্ট, গহ্বর, ছিদ্র, কোণ, খাঁজ, স্লট, গ্যাসকেট এবং উপাদানগুলোর মধ্যকার ফাঁক-ফোকরে ঘটে। এটি সাধারণত হ্রাসকারী পরিবেশে প্রতিরক্ষামূলক অক্সাইড স্তরের ভেঙে যাওয়ার কারণে ঘটে এবং এটিকে অন্য ধরনের গ্যালভানিক ক্ষয় হিসেবে দেখা যায়। এই ঘটনা এড়াতে এ ধরনের ফাঁক-ফোকর দূর করার জন্য সঠিক নকশা গ্রহণ করা উচিত।.
স্ট্রেস ক্ষয়জনিত ফাটল (SCC)
অস্টেনটিক স্টেইনলেস স্টীলে প্রায় ৬০°C-এর বেশি তাপমাত্রায় ক্লোরাইডযুক্ত পরিবেশে টানজনিত চাপের অধীনে কাজ করার সময় এটি ঘটে। এই চাপ সার্ভিস চলাকালীন লোডিং, পাইপলাইন ও পাত্রের চাপ প্রয়োগ বা ঠান্ডা কাজের ফলে সৃষ্ট অবশিষ্ট চাপ থেকে উদ্ভূত হতে পারে। নিকেলের উপস্থিতি SCC-এর প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করে, তাই গ্রেড 316 304-এর তুলনায় এই ধরনের আক্রমণে বেশি প্রতিরোধী, আর 2205-এর মতো ডুপ্লেক্স গ্রেডগুলোও খুবই ভালো ফলাফল দেখায়। ফেরিটিক স্টেইনলেস স্টীল এই ধরনের আক্রমণের বিরুদ্ধে সম্পূর্ণরূপে নিরাপদ।.
সালফাইড স্ট্রেস ক্ষয় (SSC)
এটি স্ট্রেস-করোসন ক্র্যাকিং-এর আরেকটি রূপ, যা ক্লোরাইড এবং হাইড্রোজেন সালফাইড (H₂S) উভয়ই থাকা পরিবেশে ঘটতে পারে। এটি অফশোর তেল ও গ্যাস শিল্পে বিশেষ উদ্বেগের বিষয়।.
ব্যাকটেরিয়াজনিত ক্ষয়
এটি নির্দিষ্ট ধরনের ব্যাকটেরিয়ার উপস্থিতি ও কার্যক্রমের কারণে ঘটে এবং সাধারণত কোনো নির্দিষ্ট স্থানে, যেমন ফাটলে সীমাবদ্ধ থাকে। এটিকে সঠিক নকশা, অবিরাম প্রবাহ এবং নিয়মিত পরিষ্কারের মাধ্যমে মোকাবেলা করা যায়।.
আন্তঃকণিক ক্ষয়
অস্টেনটিক স্টেইনলেস স্টীলে ঘটে এবং এটি একটি দ্রুত ও স্থানীয় ঘটনা। সেন্সিটাইজেশন নামে পরিচিত, এটি শস্য সীমায় ক্রোমিয়াম কার্বাইডের অবক্ষয়ের কারণে ঘটে, যা আশেপাশের এলাকা থেকে ক্রোমিয়ামকে হ্রাস করে এবং এর ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা কমিয়ে দেয়। এটি ভুল তাপ চিকিত্সা, ওয়েল্ডিংয়ের সময় তাপ প্রবাহ, ৪৫০–৮৫০°C তাপমাত্রা সীমায় সেবা অথবা উচ্চ তাপমাত্রায় সেবা ও সেই সীমার মধ্য দিয়ে ধীরে ধীরে শীতল করার ফলে ঘটতে পারে। আধুনিক ইস্পাত উৎপাদন পদ্ধতি, সঠিক গ্রেড নির্বাচন এবং ওয়েল্ডের পর তাপ চিকিৎসা এই ঘটনা প্রতিরোধ করে। সমস্যা এড়াতে অতিরিক্ত কম কার্বনযুক্ত গ্রেড এবং টাইটানিয়াম (321 ও 316Ti) বা নিওবিয়াম (347) যুক্ত গ্রেডসহ বিভিন্ন ধরনের স্টেইনলেস স্টীল বিবেচনা করা যেতে পারে।.
ওয়েল্ড ক্ষয়
এটি একটি আন্তকণিক ক্ষয়, যা মূল ধাতুর তাপ-প্রভাবিত অঞ্চলে, ওয়েল্ডের সমান্তরালে ঘটে। এই আক্রমণের সংবেদনশীলতা নিম্নলিখিত মানক পরীক্ষারগুলির একটি ব্যবহার করে মূল্যায়ন করা হয়:
- BS1449/BS1501 অনুযায়ী ফুটন্ত তামার সালফেট/সালফিউরিক অ্যাসিড ব্যবহার করে পরীক্ষা করুন।
- ASTM A262 অনুশীলন C অনুযায়ী ফুটন্ত নাইট্রিক অ্যাসিড ব্যবহার করে পরীক্ষা করুন। কম কার্বনযুক্ত গ্রেডগুলি আরও কঠোর (পরবর্তী) পরীক্ষায় ভালো ফলাফল দেয়।.
ফ্রেটিং ক্ষয়
একে ক্ষয়-ক্ষরণ-আবরণ (corrosion-abrasion) বলা যেতে পারে এবং এটি ঘটে পৃষ্ঠগুলোর ঘর্ষণের ফলে ক্ষয়ের উৎপাদ অবিরত অপসারণের কারণে, যা ক্রমান্বয়ে উপাদানের ক্ষয়ের দিকে নিয়ে যায়। স্টেইনলেস স্টীল এই ধরনের আক্রমণে ভোগে না।.
