ক্যালসিনেশন প্রক্রিয়ার সময়, যে আণুবীক্ষণিক প্রক্রিয়ায় “অতিরিক্ত দহন”-এর কারণে প্রকৃত ঘনত্ব হ্রাস পায়, তা প্রধানত গ্রেইন বাউন্ডারি অক্সিডেশন বা গলন, অস্বাভাবিক গ্রেইন বৃদ্ধি এবং কাঠামোগত ক্ষতির সাথে সম্পর্কিত, যা নীচে বিস্তারিতভাবে বিশ্লেষণ করা হলো:
- কণা সীমানার জারণ বা গলন: আন্তঃকণা বন্ধন শক্তির হ্রাস
নিম্ন-গলনাঙ্কের ইউটেক্টিক দশার গঠন: যখন ক্যালসিনেশন তাপমাত্রা উপাদানের মধ্যে থাকা নিম্ন-গলনাঙ্কের ইউটেক্টিকের গলনাঙ্ককে অতিক্রম করে, তখন দানার সীমানায় অবস্থিত ইউটেক্টিক কাঠামো অগ্রাধিকারমূলকভাবে গলে গিয়ে একটি তরল দশা গঠন করে। উদাহরণস্বরূপ, অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতুতে পুনঃগলিত গোলক বা ত্রিভুজাকার পুনঃগলিত অঞ্চল গঠিত হতে পারে, অন্যদিকে কার্বন স্টিলে দানার সীমানায় জারণ বা স্থানীয় গলন ঘটতে পারে।
জারক গ্যাসের অনুপ্রবেশ: উচ্চ তাপমাত্রায়, জারক গ্যাস (যেমন অক্সিজেন) কণার সীমানায় ছড়িয়ে পড়ে এবং পদার্থের উপাদানগুলোর সাথে বিক্রিয়া করে অক্সাইড তৈরি করে। এই অক্সাইডগুলো আন্তঃকণা বন্ধন শক্তিকে আরও দুর্বল করে দেয়, যার ফলে কণাগুলো পৃথক হয়ে যায়।
কাঠামোগত ক্ষতি: কণা সীমানার গলন বা জারণের পর, আন্তঃকণা বন্ধন শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়, যার ফলে উপাদানের অভ্যন্তরে ক্ষুদ্র ফাটল বা ছিদ্র তৈরি হয়। এটি প্রতি একক আয়তনের কার্যকর ভর কমিয়ে দেয়, যার ফলে প্রকৃত ঘনত্ব হ্রাস পায়। - অস্বাভাবিক শস্য বৃদ্ধি: অভ্যন্তরীণ ত্রুটির বৃদ্ধি
অতিরিক্ত উত্তাপের কারণে দানার স্থূলতা বৃদ্ধি: অতিরিক্ত দহনের সাথে প্রায়শই অতিরিক্ত উত্তাপ ঘটে, যেখানে অত্যধিক উচ্চ উত্তাপ তাপমাত্রা বা দীর্ঘ সময় ধরে রাখার ফলে অস্টেনাইট দানার দ্রুত বৃদ্ধি ঘটে। উদাহরণস্বরূপ, অতিরিক্ত দহনের পরে কার্বন স্টিলে উইডম্যানস্টেটেন কাঠামো তৈরি হতে পারে, অন্যদিকে টুল স্টিলে মাছের কাঁটার মতো লেডিবুরাইট গঠিত হতে পারে।
অভ্যন্তরীণ ত্রুটির বৃদ্ধি: মোটা দানায় ডিসলোকেশন এবং ভ্যাকেন্সির মতো আরও বেশি ত্রুটি থাকতে পারে, যা উপাদানটির ঘনত্ব কমিয়ে দেয়। এছাড়াও, দানা বৃদ্ধির সময় গ্যাসীয় ছিদ্র বা মাইক্রোক্র্যাক তৈরি হতে পারে, যা প্রতি একক আয়তনে ভরকে আরও কমিয়ে দেয়।
কার্যকরী ভরের হ্রাস: অস্বাভাবিক দানা বৃদ্ধির ফলে পদার্থের অভ্যন্তরীণ কাঠামো শিথিল হয়ে যায়, যা প্রতি একক আয়তনে কার্যকরী ভর কমিয়ে দেয় এবং ফলস্বরূপ প্রকৃত ঘনত্ব হ্রাস পায়। - আণুবীক্ষণিক কাঠামোগত ক্ষতি: উপাদানের বৈশিষ্ট্যের অবনতি
পুনঃগলিত গোলক এবং ত্রিভুজাকার পুনঃগলিত অঞ্চল: অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতু এবং অন্যান্য পদার্থে, অতিরিক্ত দহনের ফলে দানার সীমানায় পুনঃগলিত গোলক বা ত্রিভুজাকার পুনঃগলিত অঞ্চল তৈরি হতে পারে। এই অঞ্চলগুলির উপস্থিতি পদার্থের ধারাবাহিকতা ব্যাহত করে এবং ছিদ্রতা বৃদ্ধি করে।
কণা সীমানার প্রসারণ এবং ক্ষুদ্র ফাটল: অতিরিক্ত দহনের পর, জারণ বা গলনের কারণে কণা সীমানা প্রসারিত হতে পারে এবং এর সাথে ক্ষুদ্র ফাটলের সৃষ্টি হয়। এই ক্ষুদ্র ফাটলগুলো পদার্থের ভেতর দিয়ে প্রবেশ করতে পারে, যার ফলে প্রকৃত ঘনত্ব হ্রাস পায়।
বৈশিষ্ট্যের অপরিবর্তনশীলতা: অতিরিক্ত দহনের ফলে সৃষ্ট আণুবীক্ষণিক কাঠামোগত ক্ষতি সাধারণত অপরিবর্তনশীল, এবং এমনকি পরবর্তী তাপীয় প্রক্রিয়াকরণও উপাদানটির মূল ঘনত্বকে সম্পূর্ণরূপে পুনরুদ্ধার করতে পারে না।
উদাহরণ এবং যাচাইকরণ
অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতুর অতিরিক্ত দহন: যখন অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতুকে উত্তপ্ত করার তাপমাত্রা এর নিম্ন-গলনাঙ্ক ইউটেক্টিক তাপমাত্রা অতিক্রম করে, তখন কণার সীমানাগুলো স্থূল হয়ে যায় বা এমনকি গলে গিয়ে পুনঃগলিত গোলক বা ত্রিভুজাকার পুনঃগলিত অঞ্চল তৈরি করে। এই অঞ্চলগুলোর উপস্থিতি উপাদানটির প্রকৃত ঘনত্বকে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করে এবং একই সাথে এর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলোতেও তীব্র অবনতি ঘটায়।
কার্বন স্টিলের অতিরিক্ত দহন: অতিরিক্ত দহনের পর, কার্বন স্টিলের দানার সীমানায় আয়রন অক্সাইড বা ম্যাঙ্গানিজ সালফাইডের মতো অন্তর্ভুক্তি তৈরি হতে পারে, যা আন্তঃদানা বন্ধন শক্তিকে দুর্বল করে এবং দানার পৃথকীকরণের দিকে পরিচালিত করে। এছাড়াও, অতিরিক্ত দহন উইডম্যানস্টেটেন কাঠামোর গঠনকে উদ্দীপ্ত করতে পারে, যা উপাদানটির ঘনত্বকে আরও কমিয়ে দেয়।
পোস্ট করার সময়: ২৭-এপ্রিল-২০২৬