316 سٹینلیس سٹیل شیتھ کی دیوار کی موٹائی کس طرح جھولنے کے بعد بقایا تناؤ کی تقسیم کو متاثر کرتی ہے اور سمندری ماحول میں سنکنرن تھکاوٹ کی زندگی پر اس کا اثر؟

سمندری انجینئروں کے لیے جو آف شور پلیٹ فارمز، شپ بورڈ سسٹمز، اور ساحلی صنعتی پلانٹس کے لیے الیکٹرک وسرجن ہیٹر کی وضاحت کرتے ہیں، سائیکلک مکینیکل لوڈنگ اور کلورائیڈ سنکنرن کا امتزاج خاص طور پر جارحانہ ناکامی کا طریقہ کار بناتا ہے جسے سنکنرن تھکاوٹ کہا جاتا ہے۔ ہوا میں خالص تھکاوٹ یا جامد حالات میں خالص سنکنرن کے برعکس، سنکنرن کی تھکاوٹ نمایاں طور پر کم تناؤ کے طول و عرض اور مختصر سائیکل زندگی میں شگاف کی ابتداء پیدا کرتی ہے۔ جھولنے کے عمل کے دوران متعارف ہونے والے بقایا دباؤ-مزاحمتی تار کے گرد میگنیشیم آکسائیڈ موصلیت کو کمپیکٹ کرنے کے لیے استعمال ہوتے ہیں-سروس کے دباؤ کے ساتھ تعامل کرتے ہیں تاکہ ان کی نشانی اور شدت کے لحاظ سے شگاف کی نشوونما کو تیز یا روکا جا سکے۔ یہ مضمون یہ بتاتا ہے کہ کس طرح 316 سٹینلیس سٹیل کی دیوار کی موٹائی جھولنے کے بعد بقایا تناؤ کی تقسیم کو متاثر کرتی ہے اور یہ بقایا تناؤ سمندری ماحول میں سنکنرن تھکاوٹ کی زندگی کو کیسے تبدیل کرتے ہیں۔

316 میانوں کی سوئنگ کے دوران بقایا تناؤ پیدا کرنا

جب ایک 316 سٹینلیس سٹیل کی ٹیوب کو MgO- بھرے ہوئے کور کے ارد گرد بڑے قطر سے چھوٹے قطر میں تبدیل کیا جاتا ہے، تو یہ عمل ایک خصوصیت کے بقایا تناؤ کا نمونہ پیدا کرتا ہے۔ میان کی بیرونی سطح دبانے والے بقایا تناؤ کا تجربہ کرتی ہے کیونکہ جھولنے سے مواد کو اندر کی طرف ہتھوڑا لگ جاتا ہے، جب کہ اندرونی سطح تناؤ کے بقایا دباؤ کا تجربہ کرتی ہے کیونکہ کمپیکٹ شدہ MgO لچکدار اسپرنگ بیک کے دوران باہر کی طرف دھکیلتا ہے۔ ان بقایا دباؤ کی شدت کا انحصار دیوار کی موٹائی پر قطر کی کمی کے مقابلے میں ہے۔ 1.0 ملی میٹر سے نیچے کی ایک پتلی-دیواری میان کے لیے، جھولنے والی قوت تقریباً پوری دیوار کی موٹائی میں گھس جاتی ہے، جس سے بیرونی سطح پر زیادہ دباؤ پیدا ہوتا ہے، عام طور پر -200 سے -300 MPa، اور اعتدال پسند تناؤ کا دباؤ {9} {9} MPa سے اندرونی سطح پر ہوتا ہے۔ 1.8 ملی میٹر سے اوپر کی موٹی دیواروں والی میان کے لیے، جھولنے والی قوت بنیادی طور پر بیرونی تہوں میں جذب ہوتی ہے، جو صرف بیرونی سطح کے قریب ہی زیادہ دبانے والے دباؤ پیدا کرتی ہے جبکہ اندرونی تہوں کو نسبتاً غیر متاثر چھوڑتی ہے۔ اندرونی سطح پر تناؤ کا دباؤ بھی کم ہوتا ہے کیونکہ MgO کومپیکشن کم مکمل ہوتا ہے۔ swaged 316 میانوں میں بقایا تناؤ کی ایکس رے پھیلاؤ کی پیمائش اس تعلق کی تصدیق کرتی ہے۔ ایک 0.9 ملی میٹر وال میان نے -280 ایم پی اے کی سطح کا دباؤ ظاہر کیا۔ ایک 1.5 ملی میٹر وال میان نے -180 MPa دکھایا۔ ایک 2.0 ملی میٹر وال میان نے صرف -120 MPa دکھایا۔ پتلی میان بیرونی سطح پر زیادہ فائدہ مند دبانے والے تناؤ کو ذخیرہ کرتی ہے، یہ وہ مقام ہے جہاں عام طور پر سنکنرن تھکاوٹ کے دراڑیں شروع ہوتی ہیں۔

کس طرح بقایا کمپریسیو تناؤ سنکنرن تھکاوٹ کے کریک آغاز کو روکتا ہے۔

316 سٹین لیس سٹیل میں سنکنرن تھکاوٹ کے شگاف کے آغاز کے لیے چکراتی تناؤ اور کلورائڈز پر مشتمل ایک سنکنرن الیکٹرولائٹ دونوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ شگاف سطح کے گڑھے یا شمولیت سے شروع ہوتا ہے جہاں حفاظتی غیر فعال فلم ٹوٹ گئی ہے۔ اگر سطح بقایا کمپریسیو تناؤ کی حالت میں ہے تو، لاگو سائیکلک ٹینسائل تناؤ کو پہلے اس کمپریشن پر قابو پانا چاہیے، اس سے پہلے کہ مادے کو کریک ٹپ پر خالص تناؤ کا سامنا ہو۔ یہ مؤثر طریقے سے کریک شروع کرنے کے لیے حد کے دباؤ کو بڑھاتا ہے۔ -280 MPa سطح کے بقایا کمپریشن کے ساتھ 0.9 ملی میٹر 316 میان کے لیے، +200 MPa کا لاگو چکراتی دباؤ سطح پر صرف -80 MPa جال پیدا کرتا ہے، جو دبانے والا رہتا ہے اور تھکاوٹ کے شگاف کو شروع کرنے سے قاصر رہتا ہے۔ صرف اس صورت میں جب لاگو سائیکلک تناؤ +280 MPa سے زیادہ ہو جائے تو سطح کو خالص تناؤ کا تجربہ ہوتا ہے۔ اس کے برعکس، صرف -120 MPa سطح کے کمپریشن والی 2.0 ملی میٹر میان اس وقت خالص تناؤ کا تجربہ کرتی ہے جب لاگو دباؤ +120 MPa سے زیادہ ہو، جو بہت کم حد ہے۔ مصنوعی سمندری پانی میں 60 ° C پر سنکنرن تھکاوٹ کی جانچ اس اثر کی تصدیق کرتی ہے۔ 0.9 ملی میٹر دیوار کی موٹائی اور اعلی بقایا کمپریشن کے ساتھ نمونے 250 MPa پر 10 ملین سائیکلوں سے بچ گئے اور بغیر کسی شگاف کے متبادل تناؤ کا اطلاق کیا۔ 2.0 ملی میٹر دیوار کی موٹائی اور کم بقایا کمپریشن والے نمونے 2 ملین سائیکلوں کے بعد اسی لاگو دباؤ پر ناکام ہو گئے۔ پتلی میان کم مطلق دیوار کی موٹائی کے باوجود پانچ گنا طویل سنکنرن تھکاوٹ کی زندگی فراہم کرتی ہے۔

بقایا تناؤ کے فوائد اور دیوار کی موٹائی کے مارجن کے درمیان تجارت-

باریک-دیواروں والی چادروں کے سنکنرن تھکاوٹ کا فائدہ ایک بار شگاف شروع ہونے کے بعد کم مواد کے مارجن کے خلاف متوازن ہونا چاہیے۔ اعلی بقایا کمپریشن کے ساتھ ایک 0.9 ملی میٹر میان لاکھوں سائیکلوں کے لئے شگاف شروع ہونے کے خلاف مزاحمت کر سکتی ہے۔ تاہم، ایک بار جب شگاف بقایا تناؤ والے میدان پر قابو پا لیتا ہے، شاید سطح کے بڑے گڑھے یا عارضی اوورلوڈ کی وجہ سے، اسے سوراخ کرنے سے پہلے صرف 0.9 ملی میٹر مواد کے ذریعے پھیلنا چاہیے۔ کم بقایا کمپریشن والی 2.0 ملی میٹر میان کم چکروں کے بعد شگاف شروع کر سکتی ہے، لیکن ناکامی کا سبب بننے کے لیے شگاف کو 2.0 ملی میٹر سے گزرنا چاہیے۔ ناکامی کی کل زندگی ابتدائی زندگی اور تبلیغی زندگی کا مجموعہ ہے۔ 60 ° C سمندری پانی میں گھومنے والی بیم سنکنرن تھکاوٹ ٹیسٹ سے تجرباتی اعداد و شمار 200 MPa متبادل تناؤ پر 10 ملی میٹر بیرونی قطر 316 میانوں کے ناکام ہونے کے مندرجہ ذیل کل چکر دکھاتے ہیں۔ ایک 0.8 ملی میٹر میان نے مجموعی طور پر 12 ملین سائیکل حاصل کیے، جن میں 11.5 ملین آغاز کے لیے اور 0.5 ملین پھیلاؤ کے لیے تھے۔ ایک 1.2 ملی میٹر میان نے 8 ملین سائیکل حاصل کیے، جن میں 7 ملین آغاز کے لیے اور 1 ملین پھیلاؤ کے لیے تھے۔ ایک 1.6 ملی میٹر میان نے 5 ملین سائیکل حاصل کیے، جن میں 3 ملین آغاز کے لیے اور 2 ملین پھیلاؤ کے لیے تھے۔ ایک 2.0 ملی میٹر میان نے 3.5 ملین سائیکل حاصل کیے، جن میں 1.5 ملین آغاز کے لیے اور 2 ملین پھیلاؤ کے لیے تھے۔ زیادہ بقایا کمپریشن کے ساتھ پتلی-دیواری میان اپنے کم سے کم پھیلاؤ کے مارجن کے باوجود سب سے طویل کل زندگی فراہم کرتی ہے۔

سمندری ماحول کے لیے سنکنرن تھکاوٹ زندگی کا انتخاب میٹرکس

مندرجہ ذیل جدول سمندری ماحول میں الیکٹرک وسرجن ہیٹرز کے لیے 316 میان کی دیوار کی موٹائی کی تجویز کرتا ہے جس کی بنیاد متوقع چکراتی تناؤ کے طول و عرض اور مطلوبہ سروس لائف ہے۔ قدریں 30–60 °C پر سمندری پانی یا کھارے پانی کی مسلسل نمائش اور پوسٹ-سویج اینیلنگ کے بغیر معیاری سویجنگ کے عمل کو مانتی ہیں۔

ایپلی کیشنز کے لیے جہاں چکراتی دباؤ کمپن، تھرمل ایکسپینشن سائیکلنگ، یا دباؤ کے اتار چڑھاو سے پیدا ہوتا ہے، تناؤ کے طول و عرض کی پیمائش یا اندازہ لگانا ضروری ہے۔ اگر پیمائش ناممکن ہے تو، 100 MPa کے درمیانی تناؤ کی سطح کو فرض کرنا ایک قدامت پسند ڈیفالٹ ہے۔ ایسی صورتوں میں، 1.2 ملی میٹر دیوار کی موٹائی بقایا تناؤ کے فوائد اور پھیلاؤ کے مارجن کا بہترین توازن پیش کرتی ہے۔ انجینئرز کو اعلی-سائیکل ایپلی کیشنز کے لیے موٹی-دیواروں والی میانوں کے لیے پوسٹ-سویج اینیلنگ کی وضاحت کرنے پر بھی غور کرنا چاہیے۔ 1,050 ° C پر اینیلنگ بقایا تناؤ کو مکمل طور پر دور کرتی ہے، پتلی دیواروں کے سنکنرن تھکاوٹ کے فائدے کو ختم کرتی ہے بلکہ اندرونی سطح پر تناؤ کے بقایا دباؤ کو بھی ختم کرتی ہے جو شگاف کے پھیلاؤ میں حصہ ڈال سکتے ہیں۔ ایک اینیل شدہ 1.6 ملی میٹر میان کل تھکاوٹ کی زندگی کے لحاظ سے غیر اینیل شدہ 1.2 ملی میٹر میان کی طرح برتاؤ کرتی ہے، پتلی دیواروں پر انحصار کیے بغیر طویل سروس لائف حاصل کرنے کا متبادل راستہ فراہم کرتی ہے۔ زیادہ بقایا تناؤ والی پتلی دیواروں اور اینیلنگ والی موٹی دیواروں کے درمیان انتخاب کا انحصار مینوفیکچرنگ کی صلاحیتوں اور لاگت پر ہوتا ہے۔ زیادہ تر سمندری ایپلی کیشنز کے لیے جہاں کمپن موجود ہے لیکن شدید نہیں ہے، 1.2 سے 1.4 ملی میٹر دیوار کی موٹائی معیاری سویجنگ کے ساتھ خصوصی پروسیسنگ کی ضرورت کے بغیر قابل اعتماد سنکنرن تھکاوٹ کی کارکردگی فراہم کرتی ہے۔