অনুচ্ছেদ নং ১৭৪ | কীভাবে ক্ষয়জাত পদার্থ স্টেইনলেস স্টিলের স্টে-তে ঘর্ষণ এবং ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে
অনুচ্ছেদ নং ১৭৪ | কীভাবে ক্ষয়জাত পদার্থ স্টেইনলেস স্টিলের স্টে-তে ঘর্ষণ এবং ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে
স্টেইনলেস স্টিল বেছে নেওয়া হয় একটিজানালার ঘর্ষণ স্টেঠিক এই কারণেই যে এটি ক্ষয় প্রতিরোধ করে। এর পৃষ্ঠে স্বতঃস্ফূর্তভাবে যে ক্রোমিয়াম অক্সাইডের স্তর তৈরি হয়, তা নিচের ধাতুকে সেই জারণ থেকে রক্ষা করে যা সাধারণ ইস্পাতকে দ্রুত ক্ষয় করে। তবুও স্টেইনলেস স্টিল ক্ষয় থেকে সম্পূর্ণ মুক্ত নয়, এবং যখন এতে ক্ষয় হয়, তখন সেই ক্ষয়ের ফলে উৎপন্ন পদার্থগুলো দ্রুত ক্ষয়ের কারণ হয়ে দাঁড়ায়। যে পদার্থগুলো ক্ষয় শুরু হওয়ার সংকেত দেয়—যেমন ট্র্যাকের উপর খসখসে, বিবর্ণ ছোপ, রিভেটের মাথার চারপাশে কমলা রঙের দাগ—সেগুলো ক্ষতির নিছক সূচক নয়। এগুলো একটি স্ব-শক্তিবর্ধক চক্রের সক্রিয় অংশগ্রহণকারী, যা ঘর্ষণ বাড়ায়, পীড়ন কেন্দ্রীভূত করে এবং ক্রমান্বয়ে সেই সূক্ষ্ম পৃষ্ঠগুলোকে ধ্বংস করে দেয় যার উপর স্টে নির্ভর করে।
ক্ষয়জাত পদার্থ আসলে কী
ক্ষয়জাত পণ্যজানালার ঘর্ষণ স্টেএগুলো কেবল মরিচা নয়, যদিও দেখতে মরিচার মতো মনে হতে পারে। স্টেইনলেস স্টিলের ক্ষেত্রে, সবচেয়ে সাধারণ ক্ষয়জাত পদার্থ হলো আয়রন অক্সাইড, যা তখন তৈরি হয় যখন সুরক্ষামূলক ক্রোমিয়াম অক্সাইড স্তরটি ভেদ হয়ে যায় এবং সংকর ধাতুতে থাকা লোহা অক্সিজেন ও আর্দ্রতার সাথে বিক্রিয়া করে। উপকূলীয় বা বরফ গলানোর লবণের পরিবেশে, ক্লোরাইড আয়ন নিষ্ক্রিয় স্তরটিকে আক্রমণ করে এবং আয়রন ক্লোরাইড তৈরি করে, যা আর্দ্রবিশ্লেষিত হয়ে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড এবং আয়রন অক্সাইডে পরিণত হয়। এর ফলে সৃষ্ট ক্ষয়জাত পদার্থগুলো রাসায়নিকভাবে জটিল, বাহ্যিকভাবে অমসৃণ এবং আয়তনে প্রসারণশীল। এগুলো যে ধাতু থেকে তৈরি হয়েছে, তার আয়তনের ছয় থেকে দশ গুণ বেশি জায়গা দখল করে। এই প্রসারণ একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ বিষয়। ট্র্যাকের পৃষ্ঠে একটি ক্ষুদ্র গর্ত, যা সাধারণ দৃষ্টিতে অদৃশ্য, সেখানে ক্ষয়জাত পদার্থের একটি আস্তরণ তৈরি হয় যা পৃষ্ঠের উপরে উঁচু হয়ে থাকে এবং এমন একটি বাধা সৃষ্টি করে যার উপর দিয়ে স্লাইডিং শু-কে প্রতিটি সাইকেলে যেতে হয়।
ক্ষয়জাত পদার্থ কীভাবে ঘর্ষণ বাড়ায়
একটির ট্র্যাকজানালার ঘর্ষণ স্টেধারাবাহিক ও অনুমানযোগ্য ঘর্ষণ বজায় রাখার জন্য এটি একটি মসৃণ পৃষ্ঠের উপর নির্ভর করে। ঘর্ষণ প্যাডসহ স্লাইডিং শু-টি একটি পালিশ করা স্টেইনলেস স্টিলের পৃষ্ঠের উপর দিয়ে চলার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, যার একটি নির্দিষ্ট অমসৃণতা থাকে যা সাধারণত মাইক্রনের ভগ্নাংশে পরিমাপ করা হয়। ক্ষয়জাত পদার্থ দুটি উপায়ে এই পৃষ্ঠকে ব্যাহত করে। প্রথমত, এগুলো ভৌতভাবে অমসৃণ—আয়রন অক্সাইডের দানাদার, স্ফটিকাকার গঠন ট্র্যাকের প্রকৌশলগত মসৃণতার চেয়ে অনেক বেশি অমসৃণ একটি পৃষ্ঠতল তৈরি করে। পালিশ করা স্টিলের উপর দিয়ে চলার জন্য ডিজাইন করা ঘর্ষণ প্যাডটি এখন মিহি স্যান্ডপেপারের মতো একটি পৃষ্ঠের উপর দিয়ে চলে। ঘর্ষণ সহগ বেড়ে যায়, কখনও কখনও নাটকীয়ভাবে, এবং একটি ভালো স্টে-এর বৈশিষ্ট্যসূচক মসৃণ, নিয়ন্ত্রিত প্রতিরোধটি ঝাঁকুনিপূর্ণ, অনির্দেশ্য গতিতে পরিণত হয়। দ্বিতীয়ত, ক্ষয়জাত পদার্থগুলো ভঙ্গুর—চলমান শু-এর চাপে এগুলো গুঁড়ো হয়ে ভেঙে যায়, এবং আলগা, শক্ত কণা তৈরি করে যা প্যাড এবং ট্র্যাকের মধ্যে একটি ঘর্ষণকারী যৌগ হিসাবে কাজ করে।
তৃতীয়-দেহ ঘর্ষণ চক্র
ক্ষয়জাত পদার্থ ভেঙে যাওয়ার ফলে উৎপন্ন আলগা কণাগুলো তৃতীয়-বস্তু ঘর্ষণকারী পদার্থে পরিণত হয়।জানালার ঘর্ষণ স্টেকার্যপ্রণালী। কঠিন আয়রন অক্সাইড দিয়ে গঠিত এই কণাগুলো ফ্রিকশন প্যাড এবং ট্র্যাকের মধ্যে আটকে যায়। কিছু কণা দুটি পৃষ্ঠের মধ্যে নরমটিতে—সাধারণত পলিমার বা কম্পোজিট ফ্রিকশন প্যাডে—গেঁথে যায়। একবার গেঁথে গেলে, এগুলো মাইক্রো-কাটিং টুলের মতো কাজ করে এবং প্রতিটি চলার পথে ট্র্যাককে ক্ষতবিক্ষত করে। অন্যগুলো পৃষ্ঠগুলোর মধ্যে গড়াগড়ি খায়, যা এমন খাঁজ তৈরি করে যা আরও ক্ষয়ের সূচনাস্থল হয়ে ওঠে। এই প্রক্রিয়াটি স্ব-শক্তিবর্ধক। ক্ষয় পৃষ্ঠকে অমসৃণ করে তোলে, যা ঘর্ষণ বাড়ায়, ফলে আরও ময়লা তৈরি হয়, যা ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে, ফলে নতুন ধাতু উন্মুক্ত হয় এবং তাতে আরও ক্ষয় ধরে। এই ধনাত্মক প্রতিক্রিয়া চক্রটি শুধুমাত্র যান্ত্রিক ক্ষয়ের তুলনায় অনেক কম সময়ে একটি ফ্রিকশন স্টে-কে ধ্বংস করে দিতে পারে।
রিভেট জোড়গুলিতে ফাটল ক্ষয়
একটি রিভেটেড জয়েন্টজানালার ঘর্ষণ স্টেএগুলো এক বিশেষ ধরনের ক্ষয়ের প্রতি বিশেষভাবে ঝুঁকিপূর্ণ, যা সরাসরি কাঠামোর অখণ্ডতাকে আক্রমণ করে। ফাটল ক্ষয় (ফাটল ক্ষয়) রিভেটের শ্যাঙ্ক এবং গর্তের দেয়ালের মধ্যবর্তী সরু ফাঁকে ঘটে, যেখানে অক্সিজেন দ্রুত নিঃশেষ হয়ে যায় এবং স্থানীয় রাসায়নিক গঠন অম্লীয় হয়ে ওঠে। এই ফাটলে যে ক্ষয়জাত পদার্থ তৈরি হয়, তা চারপাশের ধাতু দ্বারা আবদ্ধ থাকে। এগুলো প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে একটি কীলকের মতো বল প্রয়োগ করে, যা রিভেটের মাথাকে পৃষ্ঠ থেকে শারীরিকভাবে দূরে ঠেলে দিতে পারে অথবা ধাতুর সেই স্তরগুলোকে আলাদা করে দিতে পারে, যেগুলোকে রিভেটের একসাথে চেপে ধরার কথা। এটি প্রচলিত অর্থে ক্ষয় নয়। এটি হলো একটি যান্ত্রিক জ্যাকের মতো কাজ করা ক্ষয়, যা ভেতর থেকে জোড়টিকে আলগা করে দেয়। এর ফলে রিভেট সংযোগে যে ঢিলেভাব তৈরি হয়, তা উপরে বর্ণিত যান্ত্রিক ক্ষয় প্রক্রিয়াগুলোকে ত্বরান্বিত করে এবং ক্ষতিকে আরও বাড়িয়ে তোলে।
গ্যালভানিক ত্বরণ
বাজেটজানালার ঘর্ষণ স্টেনকশায় কখনও কখনও আর্ম এবং ট্র্যাকের চেয়ে ভিন্ন গ্রেডের স্টেইনলেস স্টিলের রিভেট ব্যবহার করা হয়। যখন আর্দ্রতার উপস্থিতিতে ভিন্ন ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পটেনশিয়ালযুক্ত দুটি স্টেইনলেস স্টিল সংস্পর্শে আসে, তখন একটি গ্যালভানিক কোষ তৈরি হয়। কম নোবেল ধাতুটি অগ্রাধিকার ভিত্তিতে ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। এই গ্যালভানিক ক্রিয়ার ফলে সৃষ্ট ক্ষয়জাত পদার্থগুলো অ্যাসেম্বলির সবচেয়ে বেশি চাপযুক্ত স্থানগুলোতে—অর্থাৎ রিভেটের জোড়গুলোতে—জমা হয়, যেখানে এগুলো ঘর্ষণকারী দূষক এবং প্রসারিত কীলক উভয় হিসেবেই কাজ করে। উপকূলীয় পরিবেশে গ্যালভানিক প্রভাব বিশেষভাবে তীব্র হয়, যেখানে ইলেক্ট্রোলাইটটি একটি ঘনীভূত লবণ দ্রবণ। একটি স্টে যা অভ্যন্তরীণ স্থাপনায় যথাযথভাবে কাজ করবে, সেটি সমুদ্রের কাছাকাছি স্থাপন করা হলে দুই থেকে তিন বছরের মধ্যেই বিকল হয়ে যেতে পারে।
উপাদান নির্বাচনের মাধ্যমে প্রতিরোধ
ক্ষয়-ত্বরিত ক্ষয় প্রতিরোধ করাজানালার ঘর্ষণ স্টেএর শুরু হয় উপাদান নির্বাচনের মাধ্যমে। মেরিন-গ্রেড ৩১৬ স্টেইনলেস স্টিল, যার মধ্যে ২ থেকে ২.৫ শতাংশ মলিবডেনাম থাকে, তা সাধারণ ৩০৪ গ্রেডের তুলনায় পিটিং এবং ক্রেভিস করোশনের বিরুদ্ধে উল্লেখযোগ্যভাবে ভালো প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে। উপকূলীয় স্থাপনার জন্য, ট্র্যাক, আর্ম, রিভেট এবং ফাস্টেনার-এর মতো সমস্ত উপাদানে ৩১৬ ব্যবহার নির্দিষ্ট করলে সেই গ্যালভানিক কাপলগুলো দূর হয়ে যায়, যা দ্রুত ক্ষয় ঘটায়। উপকূলীয় কোনো সম্পত্তিতে একটি নষ্ট স্টে প্রতিস্থাপনের খরচের তুলনায় এই অতিরিক্ত উপাদানের খরচ সামান্য, যেখানে প্রবেশের জন্য স্ক্যাফোল্ডিংয়ের প্রয়োজন হতে পারে এবং প্রতিস্থাপিত জানালার হার্ডওয়্যারকেও অবশ্যই মেরিন গ্রেডের হতে হয়। উৎপাদনের পরে সমস্ত স্টেইনলেস স্টিলের উপাদানকে প্যাসিভেশন করলে পৃষ্ঠের লোহার দূষণ দূর হয় এবং সুরক্ষামূলক ক্রোমিয়াম অক্সাইড স্তর গঠনে সহায়তা করে।
ক্ষয়কারী পরিবেশে রক্ষণাবেক্ষণ
জন্যজানালার ঘর্ষণ স্টেযেসব পরিবেশে শুধুমাত্র উপাদান নির্বাচনের মাধ্যমে ক্ষয়ের ঝুঁকি দূর করা যায় না, সেখানে রক্ষণাবেক্ষণই প্রধান প্রতিরক্ষা হয়ে ওঠে। পরিষ্কার জল দিয়ে নিয়মিত পরিষ্কার করলে ক্লোরাইডের স্তর জমাট বেঁধে পিটিং শুরু করার আগেই তা দূর হয়ে যায়। ক্ষয়-প্রতিরোধী লুব্রিকেন্টের হালকা প্রয়োগ একটি প্রতিবন্ধক স্তর তৈরি করে যা ট্র্যাকের পৃষ্ঠ এবং রিভেট জোড়গুলিতে আর্দ্রতা প্রবেশ করতে দেয় না। ক্ষয়ের মাত্রার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ বিরতিতে পরিদর্শন—কঠিন সামুদ্রিক পরিবেশের জন্য ত্রৈমাসিক এবং কম ক্ষয়কারী অবস্থার জন্য বার্ষিক—ক্ষয়জাত পদার্থগুলিকে ঘর্ষণজনিত ক্ষয়চক্র শুরু করার আগেই প্রাথমিক পর্যায়ে শনাক্ত করতে সাহায্য করে। যখন ক্ষয়জাত পদার্থ পাওয়া যায়, তখন সেগুলি স্টেইনলেস স্টিল ক্লিনার এবং একটি নরম ব্রাশ দিয়ে পরিষ্কার করা উচিত; কখনোই স্টিল উল বা ঘষার প্যাড ব্যবহার করা উচিত নয়, কারণ এগুলি লোহার কণা গেঁথে ফেলে এবং নতুন ক্ষয়ের স্থান তৈরি করে। ক্ষয়কারী পরিবেশে রক্ষণাবেক্ষণের লক্ষ্য সহজ: চক্রটি শুরু হওয়ার আগেই থামিয়ে দেওয়া।
উপসংহার
ক্ষয়জাত পদার্থ যা একটিতে গঠিত হয়জানালার ঘর্ষণ স্টেএগুলো কোনো বাহ্যিক সমস্যার নিষ্ক্রিয় প্রমাণ নয়। এগুলো যান্ত্রিক ধ্বংসের সক্রিয় উপাদান। এগুলো সূক্ষ্ম ট্র্যাকের পৃষ্ঠকে অমসৃণ করে তোলে। এগুলো ঘর্ষণকারী কণা তৈরি করে যা ক্ষয়কে ত্বরান্বিত করে। এগুলো রিভেটের ফাটলের মধ্যে প্রসারিত হয় এবং কাঠামোগত সংযোগগুলোকে আলগা করে দেয়। এগুলো গ্যালভানিক কোষ তৈরি করে যা সবচেয়ে দুর্বল স্থানগুলোতে ক্ষয়কে কেন্দ্রীভূত করে। যে স্টে-তে দৃশ্যমান ক্ষয় দেখা যায়, তার মানে এই নয় যে সেটি পরিষ্কার করা প্রয়োজন। এটি এমন একটি স্টে যা একটি স্ব-ত্বরান্বিত ক্ষয় চক্রে প্রবেশ করেছে, যা শুধুমাত্র পরিষ্কার করে থামানো সম্ভব নাও হতে পারে। ক্ষয়জাত পদার্থগুলোকে নিষ্ক্রিয় লক্ষণ হিসেবে না দেখে সক্রিয় ক্ষয়কারী উপাদান হিসেবে বোঝার ফলে স্পেসিফায়াররা কীভাবে উপকরণ নির্বাচন করেন, ইনস্টলাররা পরিবেশের জন্য কীভাবে প্রস্তুতি নেন এবং রক্ষণাবেক্ষণ দলগুলো স্টেইনলেস স্টিলের হার্ডওয়্যারে মরিচার প্রথম লক্ষণ দেখে কীভাবে সাড়া দেয়, তাতে পরিবর্তন আসে।
