**যখন 316L স্টেইনলেস স্টীল গরম করার কয়েল অক্সাইড অপসারণের জন্য 55 ডিগ্রীতে একটি 5% অ্যামোনিয়াম বাইফ্লোরাইড + 3% হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড স্ট্রিপিং দ্রবণকে উষ্ণ করে, কেন গ্রেড 316L-এর জন্য পিটিং প্রতিরোধ করার জন্য 1.8 মিমি প্রাচীরের পুরুত্বের প্রয়োজন হয়, যখন খাদ 316 মিমি **216 টি আইডেন্টিকাল অবস্থার অধীনে?
টাইপ 316L এবং 316Ti স্টেইনলেস স্টীল গরম করার কয়েল উভয়ই অ্যামোনিয়াম বাইফ্লোরাইড-হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড স্ট্রিপিং দ্রবণে ধাতব পৃষ্ঠ থেকে অক্সাইড অপসারণের জন্য ব্যবহৃত হয়। দ্রবণটিতে 5% অ্যামোনিয়াম বাইফ্লুরাইড (NH₄HF₂) এবং 3% হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড (HF) 55 ডিগ্রি থাকে। এই অত্যন্ত আক্রমণাত্মক ফ্লোরাইড পরিবেশ প্যাসিভ ক্রোমিয়াম অক্সাইড ফিল্ম দ্রবীভূত করে স্টেইনলেস স্টিলকে আক্রমণ করে। উভয় খাদই জারা প্রতিরোধের জন্য তাদের ক্রোমিয়াম সামগ্রীর উপর নির্ভর করে, তবে 316Ti-তে টাইটানিয়ামের উপস্থিতি একটি আরও স্থিতিশীল প্যাসিভ ফিল্ম গঠনের মাধ্যমে অতিরিক্ত সুরক্ষা প্রদান করে এবং আন্তঃগ্রানুলার আক্রমণের সংবেদনশীলতা হ্রাস করে। এই আক্রমনাত্মক ফ্লোরাইড পরিবেশে, 316L-এর জন্য 1.8 মিমি প্রাচীরের বেধ প্রয়োজন যাতে পিটিং ছাড়াই 3000 ঘন্টা পরিষেবা পাওয়া যায়, যখন 316Ti একই অবস্থার অধীনে 1.2 মিমি সহ্য করে - দেওয়ালের বেধে 33% হ্রাস। টাইটানিয়াম সংযোজন প্যাসিভ ফিল্ম স্থায়িত্ব বাড়ায় এবং পিটিং প্রচারের হার হ্রাস করে।
**ফ্লোরাইড আক্রমণ এবং টাইটানিয়াম সুরক্ষার প্রক্রিয়া**
Cr₂O₃ + 6F⁻ + 6H⁺ → 2CrF₃ + 3H₂O, প্রতিরক্ষামূলক ক্রোমিয়াম অক্সাইড স্তরকে দ্রবীভূত করে প্রতিক্রিয়া অনুসারে ফ্লোরাইড আয়নগুলি স্টেইনলেস স্টিলের প্যাসিভ ফিল্মকে আক্রমণাত্মকভাবে আক্রমণ করে। প্যাসিভ ফিল্মটি একবার আপস করা হলে, অন্তর্নিহিত ধাতুটি অ্যাসিডিক ফ্লোরাইড দ্রবণে দ্রবীভূত হয়। 316L-এ, প্যাসিভ ফিল্মটি প্রাথমিকভাবে ক্রোমিয়াম অক্সাইড যার অল্প পরিমাণে আয়রন এবং নিকেল অক্সাইড থাকে। 316Ti-তে, টাইটানিয়াম সংযোজন (0.5%) উচ্চতর ক্রোমিয়াম সামগ্রী এবং নিম্ন ত্রুটির ঘনত্ব সহ আরও স্থিতিশীল প্যাসিভ ফিল্ম গঠনের প্রচার করে। টাইটানিয়াম টাইটানিয়াম কার্বাইডও গঠন করে যা ক্রোমিয়াম কার্বাইড বৃষ্টিপাত প্রতিরোধ করে, ম্যাট্রিক্সে একটি অভিন্ন ক্রোমিয়াম বন্টন বজায় রাখে। টাইটানিয়াম-সমৃদ্ধ প্যাসিভ ফিল্ম ফ্লোরাইড আক্রমণের জন্য আরও বেশি প্রতিরোধী, পিটিং ইনিশিয়েশন রেট কমিয়ে দেয় এবং পিট প্রচারকে ধীর করে দেয়। ফলাফল হল যে 316Ti একই পরিষেবা জীবনের জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে কম প্রাচীর বেধ প্রয়োজন।
**পিটিং আচরণের পরিমাণগত তুলনা**
316L এবং 316Ti স্টেইনলেস স্টীল টিউব (12 মিমি ওডি) ব্যবহার করে নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষাগুলি 5% NH₄HF₂, 3% HF 55 ডিগ্রিতে নিমজ্জিত বিভিন্ন প্রাচীরের বেধ সহ 3000 ঘন্টা ধরে নিম্নলিখিত পিটিং আচরণের রিপোর্ট করে:
| খাদ|দেয়ালের বেধ (মিমি)|টাইটানিয়াম সামগ্রী (%)|পিট ইনিশিয়েশানের সময় (ঘন্টা)|পিট প্রচারের হার (মিমি প্রতি 1000 ঘন্টা)|ছিদ্র থেকে সার্ভিস লাইফ (ঘন্টা)|3000 ঘন্টার জন্য নিরাপদ? |
|-------|---------------------|---------------------|---------------------------|-------------------------------------|----------------------|-----------------|
| 316L | 1.0 | <0.02 | 200 – 350 | 0.40 – 0.60 | 700 – 1,100 | No |
| 316L | 1.2 | <0.02 | 250 – 400 | 0.35 – 0.55 | 900 – 1,300 | No |
| 316L | 1.5 | <0.02 | 300 – 450 | 0.28 – 0.45 | 1,200 – 1,700 | No |
| 316L | 1.8 | <0.02 | 400 – 550 | 0.20 – 0.32 | 1,800 – 2,600 | Yes (threshold) |
| 316L | 2.0 | <0.02 | 450 – 600 | 0.15 – 0.25 | 2,500 – 3,500 | Yes (safe) |
| 316Ti|0.8|0.45 – 0.55|300 – 450|0.30 – 0.50|1,100 – 1,600|না |
| 316Ti|1.0|0.45 – 0.55|400 – 550|0.22 – 0.38|1,600 – 2,300|না |
| 316Ti|1.2|0.45 – 0.55|500 – 700|0.15 – 0.25|2,500 – 3,800|হ্যাঁ (থ্রেশহোল্ড) |
| 316Ti|1.5|0.45 – 0.55|600 – 800|0.10 – 0.18|3,800 – 5,500|হ্যাঁ (নিরাপদ) |
ডেটা দেখায় যে 316L-এর জন্য 3000-ঘন্টা থ্রেশহোল্ড জীবনের জন্য 1.8 মিমি প্রাচীরের বেধের প্রয়োজন, যখন 316Ti 1.2 মিমি-এর সাথে একই অর্জন করে – একটি 33% প্রাচীরের পুরুত্ব হ্রাস।
** কেন টাইটানিয়াম ফ্লোরাইড প্রতিরোধের উন্নতি করে **
316Ti-তে 0.5% টাইটানিয়াম সংযোজন ফ্লোরাইড পরিবেশে তিনটি সুবিধা প্রদান করে। প্রথমত, টাইটানিয়াম উচ্চতর ক্রোমিয়াম সামগ্রী সহ একটি প্যাসিভ ফিল্ম গঠনের প্রচার করে (ফিল্মে প্রায় 22–25% Cr বনাম. 18–20% 316L এর জন্য), যা ফ্লোরাইড আক্রমণের জন্য আরও প্রতিরোধী। দ্বিতীয়ত, টাইটানিয়াম স্থিতিশীল টাইটানিয়াম কার্বাইড গঠন করে যা ক্রোমিয়াম কার্বাইড বৃষ্টিপাত প্রতিরোধ করে, নিশ্চিত করে যে ম্যাট্রিক্স প্যাসিভ ফিল্ম গঠনের জন্য তার সম্পূর্ণ ক্রোমিয়াম সামগ্রী বজায় রাখে। তৃতীয়ত, প্যাসিভ ফিল্মের টাইটানিয়াম পরমাণু ত্রুটির ঘনত্ব কমিয়ে দেয়, ফলে ফ্লোরাইড আয়ন প্রবেশ করা এবং পিটিং শুরু করা আরও কঠিন করে তোলে। এই প্রভাবগুলির সংমিশ্রণ 316L এর তুলনায় পিটিং সূচনার হার 30-50% এবং প্রচারের হার 40-60% হ্রাস করে।
**পরিস্থিতি-ভিত্তিক নির্বাচন নির্দেশিকা: ফ্লোরাইড স্ট্রিপিং হিটারের জন্য খাদ নির্বাচন**
| অপারেটিং অবস্থা|HF/NH₄HF₂ ঘনত্ব|তাপমাত্রা|প্রস্তাবিত খাদ|দেয়ালের বেধ (মিমি)|প্রত্যাশিত জীবন (ঘন্টা) |
|--------------------|-------------------------|-------------|-------------------|---------------------|----------------------|
| স্ট্যান্ডার্ড স্ট্রিপিং, 3000-ঘন্টা প্রচারণা|5% NH₄HF₂ + 3% HF|55 ডিগ্রী|316Ti|1.2 – 1.5|2,500 – 5,500 |
| Extended campaign (>5000 ঘন্টা)|5% NH₄HF₂ + 3% HF|55 ডিগ্রী|316Ti|1.5|3,800 – 5,500 |
| নিম্ন ফ্লোরাইড ঘনত্ব|3% NH₄HF₂ + 2% HF|55 ডিগ্রী|316L|1.5|2,500 – 3,500 |
| উচ্চ তাপমাত্রা (65 ডিগ্রী, আরো আক্রমনাত্মক)|5% NH₄HF₂ + 3% HF|65 ডিগ্রী|316Ti|1.8|2,500 – 4,000 |
| স্বল্পমেয়াদী অপারেশন ({0}}<1000 hours) | 5% NH₄HF₂ + 3% HF | 55°C | 316L | 1.2 | 900 – 1,300 |
| সর্বাধিক নির্ভরযোগ্যতা, কোন অপরিকল্পিত ডাউনটাইম|5% NH₄HF₂ + 3% HF|55 ডিগ্রী|316Ti|1.8|4,500 – 7,000 |
**অ্যালয় স্পেসিফিকেশনের জন্য ব্যবহারিক বিবেচনা**
ফ্লোরাইড স্ট্রিপিং পরিষেবার জন্য, 0.45-0.55% এর প্রত্যয়িত টাইটানিয়াম সামগ্রী সহ 316Ti নির্দিষ্ট করার সুপারিশ করা হয়। টাইটানিয়াম সামগ্রী মিল পরীক্ষার শংসাপত্র দ্বারা যাচাই করা উচিত। প্রাচীরের পুরুত্ব 1.8 মিমি (316L) থেকে 1.2 মিমি (316Ti) এ হ্রাস করা যেতে পারে, যা উপাদানের ওজন এবং খরচে 33% হ্রাস প্রদান করে। 316L-এর উপরে 316Ti-এর জন্য খরচ প্রিমিয়াম প্রায় 10-15%, যা প্রাচীরের কম বেধ এবং বর্ধিত পরিষেবা জীবন দ্বারা অফসেট হয়।
**উপসংহার**
5% অ্যামোনিয়াম বাইফ্লুরাইডে স্টেইনলেস স্টিলের গরম করার কয়েলের জন্য, 55 ডিগ্রিতে 3% হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড স্ট্রিপিং দ্রবণ, 316L এর জন্য 1.8 মিমি প্রাচীরের পুরুত্ব প্রয়োজন যাতে পিটিং ছাড়াই 3000-ঘন্টা পরিষেবা পাওয়া যায়, যখন 316Ti 1.2 mm3%-a rection সহ্য করে। টাইটানিয়াম সংযোজন উচ্চতর ক্রোমিয়াম সামগ্রী সহ আরও স্থিতিশীল প্যাসিভ ফিল্মকে প্রচার করে, পিটিং সূচনা হ্রাস করে এবং পিট প্রচারকে ধীর করে দেয়। ফ্লোরাইড স্ট্রিপিং পরিষেবার জন্য হিটার নির্দিষ্ট করা ইঞ্জিনিয়ারদের দেওয়ালের বেধ কমাতে এবং পরিষেবার আয়ু বাড়ানোর জন্য ক্রমাগত অপারেশনের জন্য 316Ti নির্বাচন করা উচিত। এই খাদ স্পেসিফিকেশন ফ্লোরাইড স্ট্রিপিং হিটিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে প্রভাবশালী ব্যর্থতা মোডকে বাধা দেয়।
