1. جستی سٹیل کنڈلی کی جانچ کے لیے استعمال ہونے والے اہم سختی کے پیمانے کیا ہیں؟ ان کے متعلقہ قابل اطلاق حدود کیا ہیں؟
راک ویل سختی کا پیمانہ B (HRB) عام طور پر جستی سٹیل کے کنڈلیوں کی سختی کو جانچنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اس کے بعد Vickers hardness (HV) اور Brinell hardness (HB) آتا ہے۔ راک ویل سختی ٹیسٹ میں ایک مخصوص قطر کی سخت سٹیل کی گیند کو ایک مخصوص بوجھ کے نیچے نمونے کی سطح پر دبانا شامل ہے۔ سختی کی قدر کا تعین انڈینٹیشن گہرائی کی پیمائش سے کیا جاتا ہے۔ زیادہ گہرائی، کم سختی. یہ طریقہ تیز ہے اور اس میں انڈینٹیشن اخترن کی پیمائش کی ضرورت نہیں ہے، جس سے اسے پیداوار میں کوالٹی کنٹرول کے لیے بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے۔ چونکہ جستی سٹیل کی چادروں کا بنیادی مواد زیادہ تر کم-کاربن سٹیل اور کم-الائے سٹیل ہوتا ہے، جس کی موٹائی عام طور پر 0.3 سے 5.0 ملی میٹر تک ہوتی ہے، HRB سکیل خاص طور پر موزوں ہے۔ اس کا کل بوجھ 100 کلوگرام ہے، اسٹیل بال انڈینٹر کا استعمال کرتے ہوئے جس کا قطر 1/16 انچ ہے۔ جب بنیادی مواد کی مضبوطی زیادہ ہو اور سختی HRB 100 سے زیادہ ہو تو، HRC یا HRA سکیل (ہیرے کے شنک انڈینٹر کا استعمال کرتے ہوئے) استعمال کیا جا سکتا ہے، اور انڈینٹر کی ناکامی سے بچنے کے لیے انڈینٹیشن کی گہرائی کو کنٹرول کیا جانا چاہیے۔ وِکرس سختی (HV) انتہائی ورسٹائل ہے اور پتلی پلیٹ کے کراس-حصوں یا خوردبینی علاقوں کی سختی کا اندازہ لگانے کے لیے موزوں ہے۔ تاہم، یہ جانچنے میں سست ہے اور اس کے لیے نمونے کی اعلی سطح کی چپٹی کی ضرورت ہوتی ہے، اس لیے یہ زیادہ تر کوالٹی ثالثی معائنہ کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ انجینئرنگ کی مشق میں، Leeb سختی کے ٹیسٹرز کو عام طور پر سائٹ پر-غیر-تباہ کن جانچ کے لیے بھی استعمال کیا جاتا ہے، جس میں HRB اور HV بہترین ہیں۔ اس کے بعد ٹیسٹ کے نتائج کو مادی تعین کے لیے تناؤ کی طاقت کی اقدار میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔
2. جستی کنڈلی کے سختی کے درجات کو ان کے کام کی سختی کی ڈگری کے مطابق نرم سے سخت ترین درجہ بندی کیسے کی جاتی ہے؟
A: جستی کنڈلی کے سختی کے درجات کو کولڈ رولنگ اور اس کی اینیلنگ حالت کے بعد بیس میٹریل کے کام کی سختی کی ڈگری کے مطابق نرم سے سخت ترین تک پانچ درجوں میں درجہ بندی کیا گیا ہے۔ اینیل شدہ نرم حالت (عام طور پر نامزد S) تقریبا HRB 85-110 کی سختی سے مساوی ہے۔ بیس میٹریل کو مکمل طور پر دوبارہ ری اسٹالائزیشن اینیلنگ سے گزرنا پڑا ہے، جس کے نتیجے میں ایک یکساں ڈھانچہ اور اچھی پلاسٹکٹی ہے، جو گہری ڈرائنگ کے لیے موزوں ہے. 1/8 ہارڈ HRB 50-71, HV 95-130 سے مماثل ہے۔ بنیادی مواد کو ہلکا سا کولڈ رولنگ ورک سخت کرنا پڑا ہے، جسے اتلی موڑنے اور عام موڑنے والے حصوں کے لیے استعمال کیا جاتا ہے. 1/4 ہارڈ HRB 65-80, HV 115-150 سے مطابقت رکھتا ہے۔ اس کی ایک خاص طاقت ہے اور اچھی فارمیبلٹی کو برقرار رکھتی ہے، جو اتلی بیلناکار حصوں اور ساختی معاونت کے لیے موزوں ہے. 1/2 مشکل HRB 74-89, HV 135-185 سے مطابقت رکھتی ہے۔ طاقت کو مزید بہتر بنایا گیا ہے، جو عام ساختی حصوں اور کچھ بوجھ برداشت کرنے کی ضروریات کے ساتھ اجزاء کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ مکمل طور پر سخت مواد HRB 85 اور اس سے اوپر اور HV 170 اور اس سے اوپر کے مساوی ہے۔ بنیادی مواد کو غیر منسلک کیا جاتا ہے یا صرف ہلکے سے اینیل کیا جاتا ہے، کولڈ رولنگ کے بعد اعلی طاقت کی سخت حالت کو برقرار رکھتا ہے۔ وہ ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں جہاں زیادہ سختی کی ضرورت ہوتی ہے اور پیچیدہ تشکیل ضروری نہیں ہے، جیسے چھت کے پینل اور نالیدار ٹائل۔
3. اعلی-طاقت والے اسٹیل اور ساختی گریڈ کے مواد میں جستی کوائل کی سختی کا درجہ کس طرح ظاہر کیا جاتا ہے؟
A: کم-الائے ہائی-طاقت والے سٹیل اور ڈوپلیکس سٹیل کے جستی کوائلز کے لیے، سختی کی قدر کو براہ راست گریڈ کے عہدہ کے طور پر استعمال نہیں کیا جا سکتا، لیکن مضبوطی کے درجے کو بالواسطہ طور پر سختی کی حد سے ظاہر کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، EN 10292 معیار کے مطابق، گرم-ڈپ جستی ورن-مضبوط اسٹیل کو پیداوار کی طاقت کی بنیاد پر کئی درجات میں تقسیم کیا جاتا ہے، جیسے HX260LAD، HX300LAD، HX340LAD، HX380LAD، اور HD42LAD۔ مائیکرو ایلوئینگ عناصر جیسے Nb اور Ti کو ورن کو مضبوط بنانے اور اناج کی تطہیر کے ذریعے طاقت کو بہتر بنایا جاتا ہے۔ ان میں سے، HX380LAD اور اعلی درجات تقریباً HRB 85~95 اور HV 170~210 کی سختی کے مطابق، 550 MPa سے زیادہ کی تناؤ کی طاقت تک پہنچ سکتے ہیں۔ ASTM A653 معیار میں، اعلی-طاقت کم-الائے اسٹیل (HSLAS) کا گریڈ براہ راست گریڈ کے عہدہ کے ذریعے کم از کم پیداوار کی طاقت کی نشاندہی کرتا ہے۔ اسٹیل کے درجات جن کو سختی کے لازمی تقاضوں کو پورا کرنے کی ضرورت ہوتی ہے وہ الگ الگ معیار میں درج ہیں، اور سختی کی جانچ کی شرائط واضح طور پر بیان کی گئی ہیں۔ یورپی معیاری EN 10147 میں S220GD اور S350GD جیسی ساختی گریڈ گیلوانائزڈ سٹیل شیٹس (S سیریز) کے لیے، معیار خود سختی کی قدر کو لازمی نہیں کرتا، لیکن اصل پیداوار میں، سختی کو اینیلنگ سٹیٹ اور عمل کے استحکام کے لیے پروسیس کنٹرول اشارے کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔
4. سختی اور طاقت کے درمیان تبدیلی کا تعلق کیا ہے، اور انجینئرنگ میں اس کے استعمال کیا ہیں؟
A: جستی کنڈلی میں استعمال ہونے والے کاربن اسٹیل اور کم-میٹھے والے اسٹیل کے ذیلی ذخیرے کے لیے، راک ویل سختی (HRB) اور تناؤ کی طاقت کے درمیان ایک اچھا لکیری مثبت تعلق ہے۔ صنعتی مشق میں، ایک تجرباتی فارمولہ عام طور پر تخمینی تبدیلی کے لیے استعمال کیا جاتا ہے: تناؤ کی طاقت (MPa) ≈ 3.2 × HRB + 150 (یہ فارمولہ 50~100 کی HRB رینج والے کم-کاربن اسٹیل پر لاگو ہوتا ہے)۔ سختی کی جانچ آسان اور تیز ہے، اور اسے مسلسل سٹرپ پروڈکشن لائنوں پر انجام دیا جا سکتا ہے، جبکہ ٹینسائل ٹیسٹنگ کے لیے معیاری نمونوں کو کاٹنے کی ضرورت ہوتی ہے اور یہ وقت لگتا ہے۔ لہذا، سختی کی جانچ بڑے پیمانے پر پروسیسنگ کوالٹی کنٹرول میں استعمال کیا جاتا ہے تاکہ حصوں کی میکانی خصوصیات کا تیزی سے اندازہ لگایا جا سکے. انجینئرنگ سائٹ پر، آپریٹرز لیب ہارڈنیس ٹیسٹرز یا پورٹیبل راک ویل ہارڈنیس ٹیسٹرز کا استعمال کرتے ہوئے جستی کوائلز یا تیار مصنوعات پر سختی کے ٹیسٹ کرتے ہیں، ٹیبلز کا حوالہ دے کر HRB ویلیو کو ٹینسائل طاقت کی قدر میں تبدیل کرتے ہیں، اور پھر یہ تعین کرتے ہیں کہ آیا مواد GB/T 700 جیسے معیارات کے مطابق ڈیزائن کی ضروریات کو پورا کرتا ہے اور یہ 951/GBT کا رشتہ نہیں ہونا چاہیے۔ صرف اسی سٹیل گریڈ اور اسی طرح کی گرمی کے علاج کے حالات کے موازنہ پر لاگو ہوتا ہے۔ مختلف کمپوزیشن سسٹم (جیسے IF اسٹیل اور فاسفورس-زیادہ-طاقت والے اسٹیل پر مشتمل جستی کنڈلی کے لیے)، ایک ہی تبادلوں کا فارمولہ براہ راست مواد پر لاگو نہیں کیا جا سکتا۔
5. کیا زنک چڑھانا پرت خود سختی ٹیسٹ کے نتائج کو متاثر کرتی ہے؟ سبسٹریٹ کی حقیقی سختی حاصل کرنے کے لیے صحیح طریقے سے کام کیسے کریں؟
A: سبسٹریٹ کے سختی ٹیسٹ کے نتائج پر زنک چڑھانا پرت کا اثر عام طور پر نہ ہونے کے برابر ہے۔ زنک چڑھانے والی تہہ کی موٹائی عام طور پر 5 اور 30 مائیکرو میٹر کے درمیان ہوتی ہے (دونوں اطراف کے لیے کل، ایک طرف کے لیے تقریباً 2.5 سے 15 مائیکرو میٹر)، جب کہ دھات کی سطح پر راک ویل سختی ٹیسٹ اسٹیل بال انڈینٹر کی انڈینٹیشن گہرائی عام طور پر 0.1 سے 0.5 ملی میٹر تک پہنچ جاتی ہے۔ انڈینٹیشن کی گہرائی زنک چڑھانا پرت کی موٹائی سے کہیں زیادہ ہے۔ لہذا، پیمائش کی سختی کی قیمت بنیادی طور پر سٹیل سبسٹریٹ کی طرف سے مقرر کیا جاتا ہے؛ زنک کی تہہ صرف ایک اتلی سطح کی تہہ فراہم کرتی ہے اور انڈینٹیشن مزاحمت میں اس کا حصہ نہ ہونے کے برابر ہے۔ Baosteel اپنی مصنوعات کی تکنیکی خصوصیات میں یہ بھی واضح طور پر بتاتا ہے کہ سختی کی قدر پر زنک چڑھانے والی تہہ کا اثر نہ ہونے کے برابر ہے۔ تاہم، ٹیسٹ کے نتائج کی درستگی کو یقینی بنانے کے لیے، مندرجہ ذیل آپریشنل پوائنٹس کو اب بھی نوٹ کرنا چاہیے: سب سے پہلے، ٹیسٹنگ سے پہلے، ٹیسٹ پوائنٹ کی سطح پر زنک سے بھرپور تہہ اور تیل کے داغوں کو باریک سینڈ پیپر سے نرمی سے ہٹایا جا سکتا ہے، لیکن سبسٹریٹ کو پہنچنے والے نقصان کو روکنے کے لیے ضرورت سے زیادہ سینڈنگ سے گریز کیا جانا چاہیے۔ دوسرا، ایک پوائنٹ کی غلطیوں کو ختم کرنے کے لیے چوڑائی اور لمبائی کی سمتوں میں کم از کم 35 ٹیسٹ پوائنٹس لیے جانے چاہئیں؛ آخر میں، جب جستی کنڈلیوں میں واضح طول بلد سختی کے اتار چڑھاو ہوتے ہیں، تو یہ اکثر عمل کے مسائل کی عکاسی کرتا ہے جیسے کہ کوٹنگ کی وجہ سے ہونے والے انحراف کی بجائے گیلوانائزنگ سے پہلے غیر مساوی اینیلنگ درجہ حرارت، اور اس کی تصدیق ٹینسائل ٹیسٹنگ اور مائیکرو اسٹرکچر کے تجزیہ سے کی جانی چاہیے۔ انتہائی بڑی کوٹنگ موٹائی (جیسے 80 مائیکرو میٹر سے زیادہ) والی موٹی موٹی پروڈکٹس کے لیے، سبسٹریٹ کی سختی کی درست ترین اور قابل اعتماد قیمت حاصل کرنے کے لیے سختی ٹیسٹ کرنے سے پہلے نمونے کی جانچ کی سطح کو سبسٹریٹ کی تہہ تک تھوڑا سا پیسنے کی سفارش کی جاتی ہے۔