واٹس ایپ
واٹس ایپ
چین کے سپلائرز اور فاسٹنرز کے لیے فیکٹری سے اعلی درجہ حرارت کی اعلی طاقت 20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل
مواد کا جائزہ اور پس منظر
20Cr1Mo1VNbTiB ("Zhengqi No. 1 Steel" کے نام سے بھی جانا جاتا ہے) چین میں آزادانہ طور پر تیار کیا گیا ایک موتیوں کی گرمی سے بچنے والا اسٹیل ہے، خاص طور پر اعلی درجہ حرارت اور ہائی پریشر والے ماحول میں کام کرنے والے فاسٹنرز کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ درست مرکب سازی اور اعلی درجے کی حرارت کے علاج کے عمل کے ذریعے، یہ اسٹیل اعلی درجہ حرارت کی طاقت، آرام دہ اور پرسکون خصوصیات، اور ساختی استحکام کا ایک غیر معمولی توازن حاصل کرتا ہے، جو اسے درآمد شدہ مواد کے مقامی طور پر تیار کردہ متبادل کے لیے ایک معیار بناتا ہے۔ DZ2.16.4-2020 معیار کے مطابق، یہ مواد بنیادی طور پر اعلی درجہ حرارت کے فاسٹنرز اور توانائی اور بجلی، پیٹرو کیمیکل، اور ایرو اسپیس صنعتوں میں اہم اجزاء میں استعمال ہوتا ہے۔
20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل کی ترقی چین کی اعلیٰ کارکردگی، اعلیٰ درجہ حرارت والے بولٹ مواد کی فوری ضرورت سے ہوتی ہے۔ تھرمل پاور جنریشن اور پیٹرو کیمیکل انڈسٹری جیسی صنعتوں میں، اعلی درجہ حرارت کے فاسٹنر سخت ماحول میں طویل مدت تک کام کرتے ہیں، انتہائی زیادہ درجہ حرارت اور دباؤ کو برداشت کرتے ہیں۔ روایتی مواد 570 ° C سے زیادہ درجہ حرارت پر نرمی، رینگنے اور ساختی عدم استحکام کا شکار ہوتے ہیں، جس کی وجہ سے سامان کی بھروسے میں کمی اور دیکھ بھال کے اخراجات میں اضافہ ہوتا ہے۔ 20Cr1Mo1VNbTiB کی کامیاب ترقی ان تکنیکی چیلنجوں پر قابو پاتی ہے، تمام پہلوؤں میں سابقہ سوویت ЭИ723 اسٹیلز کی کارکردگی کو پیچھے چھوڑتی ہے۔ 570°C سے نیچے استعمال ہونے پر، یہ 12% کرومیم اسٹیلز ЭИ993 اور ЭИ802 کی کارکردگی کی سطح تک بھی پہنچ جاتا ہے۔
معیاری DZ2.16.4-2020 اعلی درجہ حرارت کے فاسٹنرز میں استعمال ہونے والے اسٹیل کے لیے ایک تکنیکی تصریح ہے، جس میں مواد کی کیمیائی ساخت، مکینیکل خصوصیات، گرمی کے علاج کے عمل، معائنہ کے طریقے، اور معیار کے تقاضوں کا احاطہ کیا گیا ہے۔ یہ معیار اعلی درجہ حرارت کے حالات میں 20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل کی وشوسنییتا اور حفاظت کو یقینی بناتا ہے، ڈیزائن، مواد کے انتخاب، مینوفیکچرنگ، پروسیسنگ اور دیکھ بھال کے لیے تکنیکی بنیاد فراہم کرتا ہے۔ 20Cr1Mo1VNbTiB اس معیار پر پورا اترنے والے اسٹیل کو چین کے ہوالونگ ون نیوکلیئر پاور پراجیکٹ اور انتہائی سپرکریٹیکل تھرمل پاور یونٹس جیسے بڑے منصوبوں میں مکمل طور پر استعمال کیا گیا ہے، جس سے غیر ملکی ٹیکنالوجی کی اجارہ داری کو توڑنا اور ملکی متبادل حاصل کرنا ہے۔
کیمیائی ساخت اور کھوٹ ڈیزائن
20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل کا مرکب نظام کرومیم (Cr)، مولیبڈینم (Mo)، اور وینیڈیم (V) پر مبنی ہے، جو کہ مائکرو ایلوئینگ عناصر جیسے کہ نائوبیم (Nb)، ٹائٹینیم (Ti)، اور بوران (B) کے ساتھ مل کر ایک سائنسی اور معقول کیمیائی ساخت بناتا ہے۔ DZ2.16.4-2020 معیار کی ضروریات کے مطابق، مواد کی حد اور ہر کیمیائی عنصر کے کنٹرول کے تقاضے درج ذیل جدول میں دکھائے گئے ہیں:
| عنصر | مواد کی حد (%) | فنکشن | کنٹرول کی ضروریات |
|---|---|---|---|
| کاربن (C) | 0.15-0.23 | میٹرکس کو مضبوط کریں اور سختی کو بہتر بنائیں | سختی اور سختی کے توازن کو یقینی بنانے کے لیے عین مطابق کنٹرول |
| کرومیم (کروڑ) | 0.90-1.30 | بہتر آکسیکرن مزاحمت اور سنکنرن مزاحمت | اعلی درجہ حرارت کے ماحول میں سطح کے استحکام کو بہتر بنائیں |
| Molybdenum (Mo) | 0.75-1.00 | اعلی درجہ حرارت کی طاقت اور رینگنے کی مزاحمت کو بہتر بنائیں | کلیدی مضبوط کرنے والے عناصر، نچلی حدود کا سخت کنٹرول |
| وینڈیم (V) | 0.50-0.70 | مستحکم کاربائڈز بنائیں اور اناج کو بہتر بنائیں | کاربن اور نائٹروجن کے ساتھ مستحکم مرکبات بناتا ہے۔ |
| Niobium (Nb) | 0.11-0.25 | اعلی درجہ حرارت کی نرمی کو روکیں اور دوبارہ تشکیل دینے والے درجہ حرارت میں اضافہ کریں۔ | ٹریس کے علاوہ، عین مطابق کنٹرول |
| ٹائٹینیم (Ti) | 0.05-0.14 | اناج کو بہتر بنانا اور سختی کو بہتر بنانا | بوران کی کھپت کو کم کرنے کے لیے نائٹروجن کے ساتھ مل کر |
| بورون (B) | 0.001-0.004 | سختی کو بہتر بنائیں اور مائکرو اسٹرکچر کو بہتر بنائیں | انتہائی کم مواد، قطعی طور پر پی پی ایم کی سطح پر کنٹرول کیا جاتا ہے۔ |
| فاسفورس (P) | ≤0.025 | ناپاک عناصر | پاکیزگی کو بہتر بنانے کے لیے سخت کنٹرول |
| سلفر (S) | ≤0.020 | ناپاک عناصر | پروسیسنگ کی کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے سخت کنٹرول |
اسٹیل کے تمام مرکب عناصر مواد کی جامع کارکردگی کو یقینی بنانے کے لیے ہم آہنگی سے کام کرتے ہیں۔ کرومیم (Cr) سٹیل کی سطح پر ایک گھنی آکسائیڈ فلم بناتا ہے، جو اسے ہوا اور پانی جیسے سنکنرن میڈیا سے مؤثر طریقے سے بچاتا ہے، روایتی ماحول میں طویل مدتی، مستحکم سروس کو یقینی بناتا ہے۔ Molybdenum (Mo) سٹیل کی اعلی درجہ حرارت کی کارکردگی کو بہتر بنانے میں کلیدی عنصر ہے۔ یہ نہ صرف اپنی طاقت، سختی اور سختی کو بڑھاتا ہے، بلکہ اعلی درجہ حرارت والے ماحول میں اس کی رینگنے کی مزاحمت کو بھی نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے، جس سے اعلی درجہ حرارت، ہائی پریشر کے حالات میں اس کے استحکام کو یقینی بنایا جاتا ہے۔
وینڈیم (V) اور niobium (Nb) مستحکم کاربونیٹرائڈز بناتے ہیں، اناج کے سائز کو بہتر بناتے ہیں اور اعلی درجہ حرارت کی نرمی کو روکتے ہیں۔ یہ مرکبات اعلی درجہ حرارت پر مستحکم رہتے ہیں، مؤثر طریقے سے اناج کی نشوونما اور نقل و حرکت کو روکتے ہیں، اس طرح مواد کی اعلی درجہ حرارت کی طاقت اور رینگنے کی مزاحمت کو بہتر بناتے ہیں۔ ٹائٹینیم (Ti) کاربن کے ساتھ مل کر ٹائٹینیم کاربائیڈ بناتا ہے، اسٹیل میں کاربن کے منفی اثرات کو کم کرتا ہے جبکہ اناج کے سائز کو بہتر بنانے اور اسٹیل کی سختی اور تھکاوٹ کے خلاف مزاحمت کو بڑھانے میں بھی مدد کرتا ہے۔
بورون (B) اپنے انتہائی کم مواد (0.001-0.004%) کے باوجود ایک اہم کردار ادا کرتا ہے۔ یہاں تک کہ بوران کی ایک چھوٹی سی مقدار بھی اسٹیل کی سختی کو نمایاں طور پر بہتر بنا سکتی ہے، جس سے اسے بجھانے کے دوران ایک گہری سخت پرت حاصل ہو سکتی ہے، جس سے اس کی مجموعی میکانکی خصوصیات میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے۔ بوران کے مؤثر اثر کو یقینی بنانے کے لیے، اس کی حفاظت کے لیے مناسب مقدار میں ٹائٹینیم (Ti) شامل کیا جاتا ہے۔ نائٹروجن کے ساتھ ٹائٹینیم کا مضبوط تعلق بوران کو بوران نائٹرائیڈ بنانے سے روکتا ہے، جو اس کے غیر موثر ہونے کا باعث بن سکتا ہے۔
DZ2.16.4-2020 معیار میں ناپاک عناصر کے کنٹرول کے لیے انتہائی سخت تقاضے ہیں، یہ شرط ہے کہ مواد کی پاکیزگی اور یکسانیت کو یقینی بنانے کے لیے سلفر (S) اور فاسفورس (P) کے مواد کا بالترتیب ≤0.025% اور ≤0.020% ہونا چاہیے۔ یہ سخت کنٹرول سٹیل کی سنکنرن مزاحمت اور تناؤ کے سنکنرن کریکنگ کے خلاف مزاحمت کو بہتر بناتا ہے، خاص طور پر تیل اور گیس کے ماحول میں جس میں ہائیڈروجن سلفائیڈ ہوتا ہے۔
جسمانی اور مکینیکل خصوصیات
20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل کی نمائش بہترین میکانی خصوصیات کمرے اور اعلی درجہ حرارت کے ماحول دونوں میں، یہ اعلی درجہ حرارت کے فاسٹنرز اور اہم اجزاء کے لیے ایک بہترین انتخاب ہے۔ DZ2.16.4-2020 معیار کی ضروریات کے مطابق، اس سٹیل کی مکینیکل خصوصیات کو درج ذیل ضروریات کو پورا کرنا ضروری ہے:
| کارکردگی کے اشارے | عددی حد | ٹیسٹ کے معیارات | ٹیسٹ کے حالات |
|---|---|---|---|
| پیداوار کی طاقت (Rp0.2) | ≥670-680 MPa | GB/T 20410-2006 | کمرے کا درجہ حرارت |
| تناؤ کی طاقت (σb) | ≥725-785 MPa | GB/T 20410-2006 | کمرے کا درجہ حرارت |
| لمبائی (A) | ≥14-15% | GB/T 20410-2006 | کمرے کا درجہ حرارت |
| اثر توانائی (Kv/Ku) | ≥39 J | GB/T 20410-2006 | کمرے کا درجہ حرارت |
| سختی | 241-302 ایچ بی | GB/T 20410-2006 | کمرے کا درجہ حرارت |
| پائیدار طاقت | ≥100 ایم پی اے | DL/T 439-2018 | 560℃ |
| اعلی درجہ حرارت کی سختی | ≥200 HB | DL/T 439-2018 | 570℃ |
20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل غیر معمولی اعلی درجہ حرارت کی کارکردگی پیش کرتا ہے، 560°C پر ≥100 MPa کی مستقل طاقت کے ساتھ، تقابلی 12% کرومیم اسٹیلز (جیسے ЭИ993) کو پیچھے چھوڑتا ہے۔ یہ 570 ° C پر ہائی پری لوڈ کو برقرار رکھتا ہے، نمایاں اینٹی ریلیکسیشن خصوصیات کی نمائش کرتا ہے، روایتی مواد کے مقابلے بولٹ کی زندگی کو تین گنا بڑھاتا ہے۔ یہ خصوصیت اعلی درجہ حرارت والے ماحول میں کام کرنے والے فاسٹنرز کے لیے بہت اہم ہے، جس سے فاسٹنرز کے ڈھیلے ہونے کی وجہ سے لیک ہونے یا ناکامی کے بغیر طویل مدتی آپریشن کو یقینی بنایا جاتا ہے۔
اسٹیل کی ساختی استحکام اس کے طویل مدتی، اعلی درجہ حرارت پر قابل اعتماد آپریشن کی کلید ہے۔ 20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل طویل مدتی اعلی درجہ حرارت کی خدمت کے بعد کسی خاص σ مرحلے کی بارش کی نمائش نہیں کرتا، ٹوٹنے والے فریکچر کے خطرے کو ختم کرتا ہے۔ یہ خصوصیت نفیس مرکب ڈیزائن اور سخت گرمی کے علاج کے عمل کی وجہ سے ہے، جو مواد کو اعلی درجہ حرارت پر ایک مستحکم مائکرو اسٹرکچر کو برقرار رکھنے کے قابل بناتا ہے۔
20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل بہترین سختی اور اثر مزاحمت کی بھی نمائش کرتا ہے۔ DZ2.16.4-2020 معیار کے مطابق، مختلف اثر سختی کے تقاضے مختلف سائز کے بولٹس پر لاگو ہوتے ہیں: M52 سے چھوٹے بولٹ کے لیے، ak ≥ 78.4 J/cm²؛ M52 کے برابر یا اس سے بڑے بولٹ کے لیے، ak ≥ 58.8 J/cm²۔ یہ بہترین سختی ٹوٹنے والے فریکچر کو روکتی ہے جب اثر بوجھ کا نشانہ بنتا ہے، سامان اور اجزاء کی حفاظت کو بہتر بناتا ہے۔
20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل بہترین سنکنرن اور آکسیکرن مزاحمت کی بھی نمائش کرتا ہے۔ کرومیم کا اضافہ اسٹیل کو سنکنرن مزاحمت کی ایک ڈگری فراہم کرتا ہے، ہوا، پانی، اور کچھ ہلکے سنکنرن میڈیا میں بہترین استحکام کو برقرار رکھتا ہے۔ یہ خصوصیت خاص طور پر corrosive ماحول جیسے پیٹرو کیمیکلز اور میرین انجینئرنگ میں اہم ہے، مؤثر طریقے سے آلات اور فاسٹنرز کی سروس لائف کو بڑھاتی ہے۔
گرمی کے علاج کا عمل اور مائکرو اسٹرکچر کنٹرول
20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل کی بہترین کارکردگی کا انحصار زیادہ تر اس کے سائنسی ہیٹ ٹریٹمنٹ کے عمل اور سخت مائکرو اسٹرکچر کنٹرول پر ہے۔ DZ2.16.4-2020 معیار کے تقاضوں کے مطابق، اس سٹیل کے ہیٹ ٹریٹمنٹ کو مخصوص عمل کے پیرامیٹرز اور کوالٹی کنٹرول کے معیارات پر عمل کرنے کی ضرورت ہے تاکہ حتمی پروڈکٹ کی کارکردگی مستحکم اور مستقل ہو۔
1) گرمی کے علاج کا عمل
20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل کے لیے معیاری گرمی کے علاج کے عمل میں درج ذیل اہم اقدامات شامل ہیں:
فورجنگ کا عمل: 1100-1150℃ تک گرم، حتمی فورجنگ درجہ حرارت ≥850℃، اور تناؤ کو ختم کرنے کے لیے فورجنگ کے بعد 48 گھنٹے سے زیادہ ریت کو ٹھنڈا کرنا۔ ضرورت سے زیادہ اندرونی تناؤ اور ساختی نقائص سے بچنے کے لیے اس عمل کو حرارتی درجہ حرارت اور کولنگ ریٹ پر سخت کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔
بجھانا: 1020-1040 ° C پر تیل یا پانی بجھانا۔ اس قدم کا مقصد ایک اعلیٰ طاقت والے مارٹینائٹ یا بائنائٹ ڈھانچہ حاصل کرنا ہے، جو بعد میں ٹیمپرنگ کی تیاری کر رہا ہے۔ بجھانے کے عمل کے دوران حرارت کی شرح، ہولڈنگ ٹائم، اور ٹھنڈک کی شرح سبھی کو یکساں اور مستقل مائیکرو اسٹرکچر کو یقینی بنانے کے لیے درست کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔
ٹمپرنگ: کم از کم 6 گھنٹے تک 700-740 ° C پر غصہ رکھیں، اس کے بعد ہوا کو ٹھنڈا کریں۔ ٹیمپرنگ کا مقصد بجھانے کے دوران پیدا ہونے والے اندرونی دباؤ کو ختم کرنا، مواد کی سختی اور استحکام کو بہتر بنانا، اور ٹمپرڈ بائنائٹ ڈھانچہ حاصل کرنا ہے۔ ٹمپرینگ درجہ حرارت اور وقت حتمی خصوصیات کو نمایاں طور پر متاثر کرتے ہیں اور معیاری ضروریات کے مطابق سختی سے کنٹرول کیا جانا چاہیے۔
2) مائکرو ساختی خصوصیات
مناسب طریقے سے ہیٹ ٹریٹڈ 20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل ایک عام ٹمپرڈ بائنائٹ ڈھانچے کی نمائش کرتا ہے، جو اعلی درجہ حرارت پر بہترین استحکام اور کارکردگی برقرار رکھنے کی پیشکش کرتا ہے۔ کاربائیڈ بنانے والے عناصر (جیسے وینیڈیم، نائوبیم، اور ٹائٹینیم) مائیکرو اسٹرکچر میں ٹھیک، مستحکم کاربونیٹرائڈ مرکبات بناتے ہیں، جن کا جمع ہونا اور زیادہ درجہ حرارت پر بڑھنا مشکل ہوتا ہے۔ یہ مؤثر طریقے سے اناج کی حدود کی منتقلی اور نقل مکانی کو روکتا ہے، مواد کی اعلی درجہ حرارت کی طاقت اور رینگنے کی مزاحمت کو بہتر بناتا ہے۔
DZ2.16.4-2020 کے معیار میں مواد کے اناج کے سائز پر سخت تقاضے ہیں، اور یہ ضروری ہے کہ موٹے اناج (≤ لیول 5) کو محدود کیا جائے تاکہ غیر مناسب گرم کام کی وجہ سے کارکردگی میں کمی واقع ہو۔ اناج کے سائز کا کنٹرول بنیادی طور پر درج ذیل پہلوؤں کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔
مرکب ڈیزائن: نائوبیم، ٹائٹینیم، اور وینیڈیم جیسے عناصر کو شامل کرنے سے، گرمی کے علاج کے دوران اناج کی افزائش کو روکنے کے لیے کاربونیٹرائڈز بنتے ہیں۔
ہاٹ ورکنگ کنٹرول: فورجنگ درجہ حرارت اور اخترتی کی مقدار کو سختی سے کنٹرول کریں تاکہ اناج کو اخترتی کی وجہ سے ترسیب کے ذریعے مزید بہتر بنایا جاسکے۔
گرمی کے علاج کے پیرامیٹرز کی اصلاح: اناج کی ضرورت سے زیادہ نشوونما کو روکنے کے لیے بجھانے والے حرارتی درجہ حرارت اور ہولڈنگ ٹائم کو کنٹرول کریں۔
3) ٹشو استحکام اور کارکردگی کے درمیان تعلق
20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل کی طویل مدتی کارکردگی زیادہ تر اس کے ساختی استحکام پر منحصر ہے۔ اعلی درجہ حرارت پر طویل مدتی سروس کے دوران، مواد میں ساختی تبدیلیاں آسکتی ہیں، جیسے کاربائیڈز کا جمع ہونا اور بڑھنا اور نئے مراحل کی بارش۔ یہ تبدیلیاں کارکردگی میں کمی یا ناکامی کا باعث بن سکتی ہیں۔
DZ2.16.4-2020 معیار کا تقاضا ہے کہ 20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل طویل مدتی اعلی درجہ حرارت کی نمائش کے بعد مستحکم کارکردگی کو برقرار رکھے۔ یہ بنیادی طور پر درج ذیل میکانزم کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے:
مستحکم کاربائیڈ کی تشکیل: کاربن اور نائٹروجن مرکبات جو وینیڈیم، نائوبیم اور ٹائٹینیم جیسے عناصر سے تشکیل پاتے ہیں ان میں اعلی درجہ حرارت پر انتہائی کم حل پذیری اور پھیلاؤ کی شرح ہوتی ہے، جس سے ان کے لیے جمع ہونا اور بڑھنا مشکل ہو جاتا ہے، اس طرح طویل مدتی استحکام برقرار رہتا ہے۔
نقصان دہ مراحل کی بارش کو روکیں: کیمیائی ساخت کے عین مطابق کنٹرول کے ذریعے، نقصان دہ مراحل جیسے کہ σ فیز اور Laves فیز کی بارش کو روکا جاتا ہے تاکہ بڑھتی ہوئی ٹوٹ پھوٹ اور سختی میں کمی سے بچا جا سکے۔
اناج کی باؤنڈری کو مضبوط کرنا: اناج کی باؤنڈری پر بوران کی علیحدگی اناج کی حد کی توانائی کو کم کر سکتی ہے، اناج کی حد کے استحکام کو بہتر بنا سکتی ہے، اور اناج کی باؤنڈری کو پھسلنے اور باطل کی تشکیل کو روک سکتی ہے۔
یہ میکانزم اس بات کو یقینی بنانے کے لیے مل کر کام کرتے ہیں کہ 20Cr1Mo1VNbTiB سٹیل DZ2.16.4-2020 معیار کے سخت تقاضوں کو پورا کرتے ہوئے اعلی درجہ حرارت پر طویل مدتی سروس کے دوران مستحکم کارکردگی اور تنظیمی سالمیت کو برقرار رکھ سکتا ہے۔
ایپلیکیشن فیلڈز اور عام کیسز
20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل اپنی بہترین اعلی درجہ حرارت کی کارکردگی اور اچھی جامع میکانی خصوصیات کی وجہ سے مختلف صنعتی شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ DZ2.16.4-2020 معیار کی ضروریات کے مطابق، یہ مواد بنیادی طور پر اہم اجزاء اور فاسٹنرز میں ہائی ٹمپریچر، ہائی پریشر اور سنکنرن ماحول میں استعمال ہوتا ہے۔
1) توانائی اور پاور سیکٹر
تھرمل پاور جنریشن سیکٹر میں، 20Cr1Mo1VNbTiB سٹیل بنیادی طور پر اہم اجزاء جیسے کہ ہائی ٹمپریچر بولٹ، ٹربائن روٹرز، اور مین سٹیم والوز بنانے کے لیے استعمال ہوتا ہے، جو 570°C سے نیچے کام کرتے ہیں۔ اس نے پہلے استعمال شدہ سوویت IE723 اسٹیل کی جگہ لے لی، جس سے اجزاء کی زندگی میں 50% سے زیادہ اضافہ ہوا۔ الٹرا سپر کریٹیکل تھرمل پاور یونٹس میں، اس مواد کو اعلی درجہ حرارت کے فاسٹنرز بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جو زیادہ درجہ حرارت اور دباؤ کو برداشت کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں، بجلی کی پیداوار کی کارکردگی اور وشوسنییتا کو بہتر بناتے ہیں۔
جوہری توانائی کے سازوسامان کے شعبے میں، 20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل کو تابکاری سے بچنے والے فاسٹنرز بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، جس کا طویل مدتی آپریٹنگ درجہ حرارت 510°C تک ہوتا ہے۔ اس مواد کو چین کے ہوالونگ ون نیوکلیئر پاور پراجیکٹ میں مکمل طور پر لاگو کیا گیا ہے، غیر ملکی ٹیکنالوجی کی اجارہ داری کو توڑتے ہوئے اور ملکی متبادل کو حاصل کیا گیا ہے۔ DZ2.16.4-2020 معیار جوہری پاور پلانٹس میں استعمال ہونے والے اسٹیل کے لیے سخت تقاضے طے کرتا ہے، اور 20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل ان ضروریات کو پوری طرح پورا کرتا ہے، جوہری توانائی کے آلات کی حفاظت اور وشوسنییتا کو یقینی بناتا ہے۔
2) پیٹرو کیمیکل انڈسٹری
پیٹرو کیمیکل انڈسٹری میں، 20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل اہم اجزاء جیسے کہ ہائی ٹمپریچر پائپ کنیکٹر، ری ایکٹر بولٹ، اور پریشر ویسل فاسٹنرز بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ مواد ہائیڈروجن سلفائیڈ پر مشتمل تیل اور گیس کے ماحول میں کشیدگی کے سنکنرن کریکنگ (SCC) کے خلاف بہترین مزاحمت کا مظاہرہ کرتا ہے، جس سے سامان کی حفاظت اور سروس کی زندگی میں نمایاں بہتری آتی ہے۔
پیٹرو کیمیکل آلات میں اعلی درجہ حرارت، ہائی پریشر پائپ لائنز کنیکٹرز کی سگ ماہی اور وشوسنییتا پر بہت زیادہ مطالبات رکھتی ہیں۔ 20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل کی اعلی درجہ حرارت میں نرمی کی مزاحمت اور ساختی استحکام اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ طویل مدتی آپریشن کے دوران بولٹ پری لوڈ کو برقرار رکھا جائے، لیکیج کے حادثات کو روکا جائے۔ DZ2.16.4-2020 معیار کے مطابق، ان ایپلی کیشنز میں استعمال ہونے والے مواد کو زیادہ سخت معائنہ اور جانچ سے گزرنا پڑتا ہے تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ ان کی کارکردگی ڈیزائن کی ضروریات کو پورا کرتی ہے۔
3) ایرو اسپیس
ایرو اسپیس انڈسٹری میں، 20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل اہم حصوں جیسے کہ ٹربائن ڈسک بندھن بولٹ اور جیٹ انجن کے اجزاء کی تیاری کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ ان اجزاء کو 560 ° C پر ہائی سائیکل تھکاوٹ کی طاقت کی ضروریات کو پورا کرنا ضروری ہے، جو مواد کی مجموعی کارکردگی کے لیے بہت زیادہ چیلنجز پیش کرتے ہیں۔
ایرو اسپیس ایپلی کیشنز مواد کی وشوسنییتا اور مستقل مزاجی پر بہت زیادہ مطالبات رکھتی ہیں، اور DZ2.16.4-2020 معیار سخت کوالٹی کنٹرول کے تقاضے طے کرتا ہے۔ 20Cr1Mo1VNbTiB سٹیل ان سخت تقاضوں کو قطعی کیمیکل کمپوزیشن کنٹرول، سخت گرمی کے علاج کے عمل، اور جامع کارکردگی کی جانچ کے ذریعے پورا کرتا ہے، جس سے ایرو اسپیس آلات کی حفاظت اور وشوسنییتا کو یقینی بنایا جاتا ہے۔
4) بھاری سازوسامان کی تیاری
بھاری سازوسامان کی تیاری میں، 20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل کو والو کے تنوں، گیئرز اور دیگر اجزاء کی تیاری میں نائٹرائڈنگ اسٹیل کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جس سے سطح کی سختی 600 HV سے زیادہ ہوتی ہے۔ ان اجزاء کو مواد کی طاقت، سختی، اور لباس مزاحمت پر اعلی مطالبات رکھتے ہوئے، زیادہ بوجھ، اعلی لباس، اور اعلی درجہ حرارت کو برداشت کرنا چاہیے۔
DZ2.16.4-2020 کا معیار واضح طور پر بھاری سامان کے لیے اسٹیل کی کارکردگی اور معیار کا تعین کرتا ہے۔ مناسب گرمی کے علاج کے عمل اور سطح کے علاج کی ٹیکنالوجی کے ذریعے، 20Cr1Mo1VNbTiB سٹیل ان ضروریات کو پورا کر سکتا ہے، اس طرح بھاری سامان کی بھروسے اور سروس کی زندگی کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔
مندرجہ ذیل 20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل کے اہم اطلاق والے علاقوں کا خلاصہ ٹیبل ہے:
| درخواست کے علاقے | عام اجزاء | آپریٹنگ درجہ حرارت | کارکردگی کی ضروریات | متبادل مواد |
|---|---|---|---|---|
| توانائی اور بجلی | اعلی درجہ حرارت کے بولٹ، ٹربائن روٹرز، مین سٹیم والوز | ≤570℃ | اعلی درجہ حرارت کی طاقت اور اینٹی ریلیکسیشن کارکردگی | ЭИ 723 سٹیل |
| پیٹرو کیمیکل | پائپ لائن کنیکٹر، ری ایکٹر بولٹ، پریشر ویسل فاسٹنرز | ≤550℃ | کشیدگی کے خلاف مزاحمت سنکنرن کریکنگ، سنکنرن مزاحمت | روایتی کرومیم-مولیبڈینم سٹیل |
| ایرو اسپیس | ٹربائن ڈسک باندھنے والے بولٹ، جیٹ انجن کے اجزاء | ≤560℃ | ہائی سائیکل تھکاوٹ طاقت، اعلی درجہ حرارت استحکام | درآمد شدہ اعلی کارکردگی کا مرکب |
| بھاری سامان | والو اسٹیم، گیئر، اعلی طاقت کے بولٹ | ≤530℃ | سطح کی سختی اور لباس مزاحمت | روایتی نائٹرائڈنگ اسٹیل |
DZ2.16.4-2020 معیار کے تکنیکی تقاضوں اور کوالٹی کنٹرول کی تعمیل کریں۔
DZ2.16.4-2020 معیار اعلی درجہ حرارت والے فاسٹنرز میں استعمال ہونے والے اسٹیل کے لیے ایک پیشہ ور تکنیکی تصریح ہے۔ یہ 20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل کی کیمیائی ساخت، مکینیکل خصوصیات، گرمی کے علاج کے عمل، معائنہ کے طریقوں اور معیار کی ضروریات کے لیے واضح تقاضے طے کرتا ہے۔ اس معیار پر پورا اترنے والے مواد کو اعلی درجہ حرارت اور ہائی پریشر والے ماحول میں وشوسنییتا اور حفاظت کو یقینی بنانے کے لیے کوالٹی کنٹرول کے سخت عمل سے گزرنا پڑتا ہے۔
1) معیاری تکنیکی ضروریات
20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل کے لیے DZ2.16.4-2020 معیار کی اہم تکنیکی ضروریات میں شامل ہیں:
کیمیائی ساخت: ہر ملاوٹ والے عنصر کی قطعی کنٹرول رینج کی وضاحت کرتا ہے، خاص طور پر ٹریس عناصر (بوران، نیبیم، ٹائٹینیم، وغیرہ) کے کنٹرول کی ضروریات کے ساتھ ساتھ ناپاک عناصر (سلفر، فاسفورس) پر سخت پابندیاں۔
مکینیکل خصوصیات: کمرے کے درجہ حرارت اور اعلی درجہ حرارت پر طاقت، جفاکشی، سختی اور برداشت کی طاقت جیسے اشارے کی وضاحت کرتا ہے تاکہ سروس کے حالات میں مواد کی کارکردگی کی وشوسنییتا کو یقینی بنایا جا سکے۔
حرارت کے علاج کا عمل: مادی ساخت اور کارکردگی کی مستقل مزاجی کو یقینی بنانے کے لیے درجہ حرارت کی حد، ہولڈنگ ٹائم اور ہیٹ ٹریٹمنٹ کے ٹھنڈک کے طریقے جیسے بجھانے اور ٹمپیرنگ کی وضاحت کی گئی ہے۔
معائنہ کے طریقے: مصنوعات کے معیار کی تصدیق کو یقینی بنانے کے لیے کیمیائی ساخت کے تجزیہ، مکینیکل پراپرٹی ٹیسٹنگ، غیر تباہ کن ٹیسٹنگ، اور میٹالوگرافک معائنہ کے معیارات کی وضاحت کرتا ہے۔
معیار کے تقاضے: مصنوعات کے مجموعی معیار کو یقینی بنانے کے لیے سطح کے معیار، اندرونی نقائص، جہتی انحراف اور مواد کے دیگر پہلوؤں کے لیے واضح تقاضے پیش کیے جاتے ہیں۔
2) کوالٹی کنٹرول کے اقدامات
اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ 20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل DZ2.16.4-2020 معیار کی ضروریات کو پورا کرتا ہے، پیداواری عمل کے دوران درج ذیل کوالٹی کنٹرول اقدامات کرنے کی ضرورت ہے:
سمیلٹنگ کنٹرول: الیکٹرک فرنس سمیلٹنگ، ویکیوم ڈیگاسنگ (VD) اور الیکٹرو سلیگ ریمیلٹنگ (ESR) کے دوہری عمل کو استعمال کرتے ہوئے، ہم مواد کی پاکیزگی کو یقینی بنانے کے لیے سلفر (S) اور فاسفورس (P) کے مواد کو ≤ 0.025 فیصد تک سختی سے کنٹرول کرتے ہیں۔ اس عمل کے لیے مرکب کی یکسانیت اور درستگی کو یقینی بنانے کے لیے مرکب عناصر کے اضافے کی مقدار اور وقت کے عین مطابق کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔
ہاٹ ورکنگ کنٹرول: فورجنگ ہیٹنگ ٹمپریچر (1100-1150°C)، فائنل فورجنگ ٹمپریچر (≥850°C)، اور کولنگ طریقہ (ریت کولنگ) کو سختی سے کنٹرول کریں تاکہ فورجنگ خالی ڈھانچہ اور باریک دانوں کے سائز کی یکسانیت کو یقینی بنایا جا سکے۔ بڑے سائز کے فورجنگ (جیسے گول اسٹیل جس کا قطر ≥200mm ہے) کے لیے، اناج کی یکسانیت کا خصوصی کنٹرول درکار ہے۔
ہیٹ ٹریٹمنٹ کنٹرول: ایک ذہین ہیٹ ٹریٹمنٹ سسٹم کارکردگی کے اتار چڑھاو کو کم کرنے کے لیے ریئل ٹائم (درستگی ±1 ° C) میں درجہ حرارت کو مانیٹر کرتا ہے۔ ہیٹ ٹریٹمنٹ کے عمل میں یکسانیت اور ڈھانچے کی مستقل مزاجی کو یقینی بنانے کے لیے ہیٹنگ ریٹ، ہولڈنگ ٹائم، اور کولنگ ریٹ کے عین مطابق کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔
معائنہ اور جانچ: DZ2.16.4-2020 معیار کے تقاضوں کے مطابق، جامع کارکردگی کی جانچ اور تنظیمی تجزیہ کیا جاتا ہے، جس میں کیمیائی ساخت کا تجزیہ، مکینیکل پراپرٹی ٹیسٹنگ، برداشت کی طاقت کی جانچ، اثر کی جانچ، سختی کی جانچ، میٹالوگرافک تجزیہ اور غیر تخریبی ٹیسٹنگ شامل ہیں۔ یہ ٹیسٹ اس بات کو یقینی بناتے ہیں کہ مصنوعات کی کارکردگی معیاری ضروریات کو پورا کرتی ہے۔
3) سرٹیفیکیشن اور تعمیل
20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل کی پیداواری عمل اور حتمی مصنوع DZ2.16.4-2020 معیار کے تقاضوں کی تعمیل کو یقینی بنانے کے لیے سخت سرٹیفیکیشن اور تعمیل کی تشخیص سے مشروط ہے۔ اس میں شامل ہیں:
مٹیریل سرٹیفیکیشن: تھرڈ پارٹی آرگنائزیشن کے ذریعے جامع کارکردگی کی جانچ اور مواد کی جانچ کے ذریعے میٹریل سرٹیفیکیشن حاصل کریں۔
پروسیس سرٹیفیکیشن: پیداوار کے عمل کے استحکام اور مستقل مزاجی کو یقینی بنانے کے لیے پیداواری عمل، کوالٹی کنٹرول سسٹم اور جانچ کی صلاحیتوں کا جائزہ لیں۔
پروڈکٹ سرٹیفیکیشن: مصنوعات کے ہر بیچ کا معائنہ اور جانچ کی جاتی ہے، اور اس بات کو یقینی بنانے کے لیے مطابقت کا سرٹیفکیٹ جاری کیا جاتا ہے کہ مصنوعات DZ2.16.4-2020 کے معیار کی ضروریات کو پورا کرتی ہیں۔
یہ سرٹیفیکیشنز اور تعمیل کے جائزے 20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل کی اعلی درجہ حرارت اور ہائی پریشر والے ماحول میں بھروسے اور حفاظت کو یقینی بناتے ہیں، اور ڈیزائن، مواد کے انتخاب اور آلات کی تیاری کے لیے تکنیکی مدد فراہم کرتے ہیں۔
خلاصہ یہ کہ، 20Cr1Mo1VNbTiB اسٹیل، ایک اعلیٰ کارکردگی والے ہائی ٹمپریچر فاسٹنر اسٹیل کے طور پر، DZ2.16.4-2020 کے معیار کے تکنیکی تقاضوں اور کوالٹی کنٹرول کے اقدامات کو پورا کرتا ہے، جس سے اعلی درجہ حرارت اور ہائی پریشر والے ماحول میں اس کی وشوسنییتا اور حفاظت کو یقینی بنایا جاتا ہے۔ اس مواد کو متعدد بڑے چینی منصوبوں میں کامیابی کے ساتھ لاگو کیا گیا ہے، غیر ملکی ٹیکنالوجی کی اجارہ داری کو توڑتے ہوئے، گھریلو متبادل کے حصول میں، اور چین کی مینوفیکچرنگ انڈسٹری کی ترقی میں اہم کردار ادا کیا گیا ہے۔