কোম্পানির খবর সিমেন্টেড কার্বাইড কি?

আপনি যদি ম্যানুফ্যাকচারিং, মাইনিং বা টুলিং-এ কাজ করেন, তাহলে সম্ভবত আপনি “সিমেন্টেড কার্বাইড” শব্দটি শুনেছেন – কিন্তু এটি আসলে কী? এটি কি টাংস্টেন কার্বাইডের মতোই? এবং কেন এটি কঠিন শিল্পকর্মে এত ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়?সিমেন্টেড কার্বাইড (প্রায়শই “হার্ড মেটাল” নামে পরিচিত) একটি যৌগিক উপাদান যা কঠিন সিরামিক কণা (যেমন টাংস্টেন কার্বাইড) একটি নরম ধাতব বাইন্ডার (যেমন কোবাল্ট বা নিকেল) এর সাথে উচ্চ তাপ এবং চাপের মাধ্যমে বন্ধন করে তৈরি করা হয়। এটি সিরামিক কণাগুলির চরম কঠোরতা এবং ধাতব বাইন্ডারের দৃঢ়তা একত্রিত করে, যা এটিকে পরিধান-প্রতিরোধী এবং কাটিং অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য সবচেয়ে টেকসই উপাদানগুলির মধ্যে একটি করে তোলে। এই নিবন্ধে, আমরা এর গঠন, এটি কীভাবে তৈরি করা হয়, মূল বৈশিষ্ট্য, সাধারণ প্রকার এবং বাস্তব-বিশ্বের ব্যবহারগুলি ভেঙে দেব। সমস্ত বিষয়বস্তু স্পষ্টতার জন্য সরল করা হয়েছে, ব্যবহারিক উদাহরণ সহ যা শিল্প পেশাদারদের সাথে সম্পর্কিত হতে পারে।

সিমেন্টেড কার্বাইডের কর্মক্ষমতা আসে এর দুটি প্রধান উপাদান থেকে – “হার্ড ফেজ” কণা এবং একটি “বাইন্ডার ফেজ” ধাতু। এগুলি কঠোরতা এবং দৃঢ়তার মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখতে একসাথে কাজ করে, যা কোনো একক উপাদান (যেমন বিশুদ্ধ ধাতু বা সিরামিক) একা করতে পারে না।

নোট: টাংস্টেন কার্বাইড (WC) সবচেয়ে জনপ্রিয় হার্ড ফেজ – ৯০%-এর বেশি শিল্প সিমেন্টেড কার্বাইড পণ্য WC-কে প্রধান কঠিন উপাদান হিসেবে ব্যবহার করে। এই কারণেই “সিমেন্টেড কার্বাইড” প্রায়শই কথ্য ভাষায় “টাংস্টেন কার্বাইড” বলা হয় (যদিও প্রযুক্তিগতভাবে, টাংস্টেন কার্বাইড হল যৌগিকের একটি অংশ)।

সিমেন্টেড কার্বাইড ধাতুগুলির মতো ঢালাই বা জাল করা হয় না – এটি ব্যবহার করে তৈরি করা হয় পাউডার ধাতুবিদ্যা, একটি প্রক্রিয়া যা সূক্ষ্ম পাউডারকে একটি ঘন, কঠিন উপাদানে পরিণত করে। পদক্ষেপগুলি সহজ এবং গুণমান নিশ্চিত করার জন্য কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রিত:

1. পাউডার প্রস্তুতি:

   • হার্ড ফেজ (যেমন, WC) এবং বাইন্ডার (যেমন, Co) অতি-সূক্ষ্ম পাউডারে পরিণত করা হয় (কণার আকার: ০.৫–১০ মাইক্রোমিটার, যা মানুষের চুলের প্রস্থের প্রায় ১/২০)।
   • আর্দ্রতা দূর করতে পাউডারগুলি শুকানো হয় (আর্দ্রতা চূড়ান্ত পণ্যে ছিদ্র সৃষ্টি করে) এবং জমাট বাঁধার অপসারণের জন্য চালিত করা হয়।

2. পাউডার মিশ্রণ:

   • পাউডারগুলি সুনির্দিষ্ট অনুপাতে মিশ্রিত করা হয় (যেমন, ৯৪% WC + ৬% Co) বল মিল ব্যবহার করে। বাইন্ডারের সমান বিতরণ নিশ্চিত করার জন্য একটি তরল (যেমন অ্যালকোহল) বা লুব্রিকেন্ট (যেমন মোম) যোগ করা হয়।
   • মিশ্রণ করতে ৪–২৪ ঘন্টা সময় লাগে – এখানে অভিন্নতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ: অসম বাইন্ডার বিতরণ চূড়ান্ত পণ্যে দুর্বল স্থান তৈরি করে।

3. সংকোচন:

   • মিশ্রিত পাউডার হাইড্রোলিক প্রেস ব্যবহার করে একটি “সবুজ কমপ্যাক্ট” (চূড়ান্ত পণ্যের রুক্ষ আকার) -এ চাপ দেওয়া হয়। চাপ ১৫০–৬০০ MPa (বায়ুমণ্ডলীয় চাপের ১,৫০০–৬,০০০ গুণ) পর্যন্ত থাকে পাউডারকে শক্তভাবে প্যাক করার জন্য।
   • সবুজ কমপ্যাক্ট ভঙ্গুর (যেমন একটি শুকনো বালির প্রাসাদ) কিন্তু এর আকার ধরে রাখে – এটি এখন সিন্টারিংয়ের জন্য প্রস্তুত।

4. সিন্টারিং (The “কঠিনকরণ” ধাপ):

   • সবুজ কমপ্যাক্ট একটি ফার্নেসে স্থাপন করা হয় এবং একটি প্রতিরক্ষামূলক পরিবেশে (আর্গন বা নাইট্রোজেন, জারণ প্রতিরোধ করার জন্য) ১,৩০০–১,৬০০°C (২,৩৭২–২,৯১২°F) তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়।
   • উচ্চ তাপমাত্রায়, বাইন্ডার ধাতু গলে যায় এবং হার্ড ফেজ কণাগুলির চারপাশে প্রবাহিত হয়, সেগুলিকে একসাথে “আঠা” করে। পাউডারের মধ্যে ফাঁকগুলি বন্ধ হওয়ার সাথে সাথে কমপ্যাক্ট ৫–২০% সঙ্কুচিত হয়।
   • ফার্নেসটি ধীরে ধীরে ঠান্ডা হয় (প্রতি মিনিটে ২–৫°C) ফাটল এড়াতে – এই পদক্ষেপটি ভঙ্গুর কমপ্যাক্টকে একটি ঘন, শক্ত সিমেন্টেড কার্বাইড অংশে পরিণত করে।

5. পোস্ট-প্রসেসিং (ঐচ্ছিক):

   • নির্ভুল অংশের জন্য (যেমন, কাটিং টুল, সিল রিং), সিন্টার করা অংশটি আকার এবং আকৃতিকে পরিমার্জিত করতে হীরার চাকা দিয়ে গ্রাইন্ড করা হয়।
   • কিছু অংশ পরিধান প্রতিরোধের ক্ষমতা বাড়াতে বা ঘর্ষণ কমাতে পালিশ করা হয় বা প্রলেপ দেওয়া হয় (যেমন, টাইটানিয়াম নাইট্রেট, TiN)।

সিমেন্টেড কার্বাইডের জনপ্রিয়তা আসে চারটি অপ্রতিদ্বন্দ্বী বৈশিষ্ট্য থেকে যা এটিকে কঠোর শিল্প অবস্থার জন্য আদর্শ করে তোলে:

• কঠোরতা: মোহস কঠোরতা স্কেলে ৮.৫–৯ (শুধুমাত্র হীরা, ঘন বোরন নাইট্রাইড এবং কয়েকটি কঠিন)।
• পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা: পরিধান-ভারী কাজে উচ্চ-কার্বন স্টিলের চেয়ে ৫–১০ গুণ বেশি স্থায়ী হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি সিমেন্টেড কার্বাইড মাইনিং লাইনার ৬–২৪ মাস ধরে কণাযুক্ত আকরিক পরিচালনা করতে পারে, যেখানে একটি স্টিলের লাইনার মাত্র ১–৩ মাস স্থায়ী হয়।

• বিশুদ্ধ সিরামিকের (যা আঘাতের ফলে ভেঙে যায়) বিপরীতে, ধাতব বাইন্ডার সিমেন্টেড কার্বাইডকে শক সহ্য করার জন্য যথেষ্ট শক্তিশালী করে তোলে। একটি সিমেন্টেড কার্বাইড ড্রিল বিট একটি শক্ত পাথরের সাথে আঘাত করতে পারে, কিন্তু একটি সিরামিক বিট অবিলম্বে ভেঙে যাবে।

• এটি উচ্চ তাপমাত্রায় কঠোরতা বজায় রাখে (বাইন্ডারের উপর নির্ভর করে ৫০০–৮০০°C, ৯৩২–১,৪৭২°F পর্যন্ত)। এটি কাটিং টুলের জন্য উপযুক্ত করে তোলে – ধাতু মেশিনিং করার সময়, টুলের ডগা গরম হয়ে যায়, কিন্তু সিমেন্টেড কার্বাইড নরম হয় না বা এর প্রান্ত হারায় না।

• জং, ক্ষয় এবং রাসায়নিক আক্রমণ প্রতিরোধ করে (বিশেষ করে নিকেল-বন্ডেড সিমেন্টেড কার্বাইড)। এটি সমুদ্রের জলে (যেমন, পাম্প সিল) বা রাসায়নিক প্ল্যান্টে (যেমন, ভালভ অংশ) অবনতি ছাড়াই কাজ করে।

সমস্ত সিমেন্টেড কার্বাইড একই রকম নয় – হার্ড ফেজ থেকে বাইন্ডারের অনুপাত, এবং হার্ড ফেজের প্রকার, নির্দিষ্ট কাজের জন্য সমন্বয় করা হয়। এখানে শিল্পে ব্যবহৃত সবচেয়ে সাধারণ প্রকারগুলি হল:

সিমেন্টেড কার্বাইড ভারী শিল্পে সর্বত্র বিদ্যমান – যদি একটি অংশের শক্ত, কঠিন বা পরিধান-প্রতিরোধী হওয়ার প্রয়োজন হয়, তবে এটি সম্ভবত সিমেন্টেড কার্বাইড দিয়ে তৈরি। এখানে সবচেয়ে সাধারণ ব্যবহারগুলি হল:

• সবচেয়ে বড় অ্যাপ্লিকেশন: ড্রিল বিট, ল্যাথ টুল, মিলিং সন্নিবেশ এবং করাত ব্লেড ধাতু, কাঠ বা কংক্রিট মেশিনিং করার জন্য। একটি সিমেন্টেড কার্বাইড কাটিং সন্নিবেশ প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হওয়ার আগে হাজার হাজার ধাতব অংশ মেশিনিং করতে পারে।

• ক্রাশার দাঁত, পরিবাহক বেল্ট স্ক্র্যাপার এবং মাইনিং ড্রিল বিটের মতো পরিধান অংশ। এই অংশগুলি ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম আকরিক এবং পাথর পরিচালনা করে – সিমেন্টেড কার্বাইডের পরিধান প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রতিস্থাপনের খরচ কমিয়ে দেয়।

• পাম্পের জন্য সিল রিং (লিক প্রতিরোধ করে এবং পরিধান প্রতিরোধ করে), বিয়ারিং বুশ (ভারী যন্ত্রপাতিতে ঘর্ষণ কমায়) এবং এক্সট্রুশন ডাইস (ক্ষয় না করে ধাতু বা প্লাস্টিকের আকার দেয়)।

• নজল (3D প্রিন্টিং বা ফুয়েল ইনজেকশনের জন্য), ঘড়ির গিয়ার (শক্ত এবং স্ক্র্যাচ-প্রতিরোধী) এবং চিকিৎসা সরঞ্জাম (যেমন, ডেন্টাল ড্রিল, যা শক্ত এবং জীবাণুমুক্ত হতে হবে) এর মতো ছোট, উচ্চ-নির্ভুল অংশ।

1. মিথ: “সিমেন্টেড কার্বাইড টাংস্টেন কার্বাইডের মতোই।”
   ফ্যাক্ট: টাংস্টেন কার্বাইড (WC) বেশিরভাগ সিমেন্টেড কার্বাইডের শুধুমাত্র কঠিন পর্যায়। সিমেন্টেড কার্বাইড একটি যৌগিক – এর WC কণাগুলিকে একসাথে ধরে রাখার জন্য একটি বাইন্ডার (যেমন কোবাল্ট) প্রয়োজন। এটিকে কুকির মতো ভাবুন: WC হল চকোলেট চিপস, এবং কোবাল্ট হল ময়দা।

2. মিথ: “সিমেন্টেড কার্বাইড ব্যবহার করা খুব ব্যয়বহুল।”
   ফ্যাক্ট: যদিও এটি স্টিলের চেয়ে বেশি খরচ করে, এটি ৫–১০ গুণ বেশি স্থায়ী হয়। উদাহরণস্বরূপ, একটি $50 সিমেন্টেড কার্বাইড ড্রিল বিট একটি $10 স্টিল বিটের চেয়ে ১০ গুণ বেশি স্থায়ী হয় – সময়ের সাথে সাথে, এটি সস্তা কারণ আপনি এটি কম ঘন ঘন প্রতিস্থাপন করেন।

সিমেন্টেড কার্বাইডের কঠোরতা, দৃঢ়তা এবং তাপ প্রতিরোধের অনন্য মিশ্রণ এটিকে কঠিন শিল্পকর্মে অপরিহার্য করে তোলে। আপনি ধাতু মেশিনিং করুন, আকরিক উত্তোলন করুন বা পাম্প তৈরি করুন না কেন, এটি এমন একটি উপাদান যা সরঞ্জামগুলিকে দীর্ঘ এবং আরও নির্ভরযোগ্যভাবে চলতে রাখে।

সিমেন্টেড কার্বাইড থেকে সর্বাধিক সুবিধা পাওয়ার মূল চাবিকাঠি হল আপনার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সঠিক প্রকারটি বেছে নেওয়া: বহুমুখীতার জন্য WC-Co, ক্ষয় প্রতিরোধের জন্য WC-Ni এবং উচ্চ-গতির মেশিনিংয়ের জন্য WC-TiTaC-Co।

আপনি যদি নিশ্চিত না হন যে আপনার প্রকল্পের জন্য কোন সিমেন্টেড কার্বাইড প্রকারটি সেরা (যেমন, একটি নতুন কাটিং টুল বা পরিধান অংশ), যোগাযোগ করতে দ্বিধা বোধ করুন। আমরা আপনার প্রয়োজন এবং বাজেটের সাথে উপাদানটি মেলাতে সাহায্য করতে পারি।