केस वन: जहाज निर्माण में सीसीएस एफ620 स्टील घटक

 

अनुसंधान पृष्ठभूमि और उद्देश्य: जहाज निर्माण में, CCS F620 स्टील का उपयोग प्रमुख संरचनात्मक घटकों के लिए किया जाता है। इन घटकों के प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, शोधकर्ताओं ने उन पर कंपन तनाव-राहत उपचार किया और मजबूत प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए नैनो-इंडेंटेशन तकनीक का उपयोग किया।

 

प्रायोगिक प्रक्रिया:

 

नमूना तैयार करना: सीसीएस एफ620 स्टील नमूनों के दो समूहों का चयन किया गया। एक समूह ने अनुपचारित नियंत्रण समूह के रूप में कार्य किया, और दूसरे समूह को कंपन तनाव-राहत उपचार से गुजरना पड़ा। कंपन तनाव-राहत उपचार के पैरामीटर 2000 हर्ट्ज की कंपन आवृत्ति, 30 मीटर/सेकेंड² का कंपन त्वरण और 2 घंटे का उपचार समय थे।

नैनो-इंडेंटेशन परीक्षण: एक नैनो-इंडेंटेशन परीक्षक का उपयोग किया गया था, और नमूनों के दो समूहों का परीक्षण करने के लिए एक त्रिकोणीय पिरामिड इंडेंटर को अपनाया गया था। प्रत्येक नमूने की सतह पर एकाधिक परीक्षण बिंदु (उदाहरण के लिए, 20 अंक) चुने गए। लोडिंग बल को धीरे-धीरे 0.1 एमएन से 10 एमएन तक बढ़ाया गया, और प्रत्येक परीक्षण बिंदु का लोड-विस्थापन वक्र दर्ज किया गया।

 

डेटा विश्लेषण और सुदृढ़ीकरण प्रभाव मूल्यांकन:

 

औसत कठोरता की तुलना: कठोरता की गणना ओलिवर-फ़ार विधि द्वारा की गई थी। अनुपचारित नमूनों की औसत कठोरता [X] GPa थी, और उपचारित नमूनों की औसत कठोरता [Y] GPa थी। चूँकि उपचारित नमूनों की कठोरता अनुपचारित नमूनों की तुलना में काफी अधिक थी, इसने संकेत दिया कि कंपन तनाव-राहत उपचार का CCS F620 स्टील पर मजबूत प्रभाव पड़ा।

कठोरता डेटा फैलाव का विश्लेषण: कठोरता डेटा के मानक विचलन की गणना की गई। अनुपचारित नमूनों का मानक विचलन [ए] जीपीए था, और उपचारित नमूनों का मानक विचलन [बी] जीपीए था। तथ्य यह है कि उपचार के बाद कठोरता डेटा अधिक केंद्रित था, जिससे संकेत मिलता है कि कंपन तनाव-राहत उपचार ने सामग्री की आंतरिक संरचना को और अधिक समान बना दिया, जिससे मजबूत प्रभाव की पुष्टि हुई।

कठोरता-गहराई वक्र का विश्लेषण: कठोरता-गहराई वक्र का अवलोकन करके, यह पाया गया कि इंडेंटेशन गहराई [सी] एनएम तक पहुंचने पर अनुपचारित नमूनों की कठोरता तेजी से कम हो गई, जबकि उपचारित नमूनों की कठोरता में कमी की दर समान गहराई सीमा के भीतर काफी धीमी थी। [डी] एनएम की गहराई पर, अनुपचारित नमूनों की कठोरता घटकर [ई] जीपीए हो गई, जबकि उपचारित नमूनों की कठोरता अभी भी [एफ] जीपीए के आसपास बनी हुई है। इससे पता चला कि कंपन तनाव-राहत उपचार ने सामग्री के अंदर संरचनाओं के निर्माण को सक्षम किया जो विरूपण का विरोध कर सकता था, और सुदृढ़ीकरण प्रभाव उल्लेखनीय था।

 

केस दो: ऑफशोर इंजीनियरिंग उपकरण में सीसीएस एफ620 स्टील पाइपलाइन घटक

 

अनुसंधान पृष्ठभूमि और उद्देश्य: अपतटीय इंजीनियरिंग उपकरणों में पाइपलाइन घटकों को जटिल समुद्री वातावरण और आंतरिक मीडिया के दबाव का सामना करने की आवश्यकता होती है। सीसीएस F620 स्टील पाइपलाइन घटकों पर उनके यांत्रिक गुणों में सुधार करने के प्रयास में कंपन तनाव-राहत उपचार किया गया था, और नैनो-इंडेंटेशन तकनीक द्वारा मजबूती प्रभाव का मूल्यांकन किया गया था।

 

प्रायोगिक प्रक्रिया:

 

नमूना तैयार करना: CCS F620 स्टील पाइपलाइनों को छोटे नमूनों में काटा गया। एक समूह का इलाज नहीं किया गया और दूसरे समूह को कंपन तनाव-राहत उपचार से गुजरना पड़ा। उपचार पैरामीटर 1500 हर्ट्ज की कंपन आवृत्ति, 25 मीटर/सेकेंड² का कंपन त्वरण और 3 घंटे का उपचार समय थे।

नैनो-इंडेंटेशन परीक्षण: नैनो-इंडेंटेशन परीक्षण के लिए एक गोलाकार इंडेंटर का उपयोग किया गया था। लोडिंग बल सीमा 0.05 mN से 5 mN तक थी। प्रत्येक नमूने की सतह पर पंद्रह परीक्षण बिंदु समान रूप से चुने गए थे। कठोरता डेटा प्राप्त करने के लिए लोड-विस्थापन वक्र दर्ज किए गए थे।

 

 

 

 

 

 

श्रेणी	मोटाई	नम्य होने की क्षमता	तन्यता ताकत	बढ़ाव	प्रभाव ऊर्जा
	(मिमी)	एमपीए (न्यूनतम)	एमपीए	% (न्यूनतम)	(केवी जे) (मिनट)
					-60 डिग्री
सीसीएस F620	8-260	620	720-890	15	41J

 

 

 

 

 

 

 

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