আপনি কি কখনও ভেবে দেখেছেন যে কেন আপনার স্টেইনলেস স্টিলের রান্নার জিনিসগুলি বছরের পর বছর ব্যবহার সত্ত্বেও চকচকে এবং নতুন থাকে, যখন সাধারণ লোহার পণ্যগুলি দ্রুত মরিচায় ঢেকে যায়? রহস্যটি "স্টেইনলেস স্টিল" নামেই রয়েছে। আজ, আমরা এই অসাধারণ উপাদানটির পিছনে বিজ্ঞান অন্বেষণ করব এবং এটিকে কার্যত "অবিনাশী" করে তোলে তা উদ্ঘাটন করব।
প্রথমত, এটা বোঝা গুরুত্বপূর্ণ যে স্টেইনলেস স্টীল একক ধরনের ইস্পাত নয়, বরং জারা-প্রতিরোধী ইস্পাত সংকর ধাতুগুলির একটি শ্রেণীবিভাগ। ঠিক যেমন অটোমোবাইলগুলি সেডান, SUV এবং স্পোর্টস কারগুলিতে বিভক্ত, স্টেইনলেস স্টিল বিভিন্ন "মডেল" এ আসে৷ যদিও তাদের প্রাথমিক উপাদানগুলি লোহা এবং কার্বন, যা তাদের বিশেষ করে তোলে তা হল ক্রোমিয়াম (Cr) এবং নিকেল (Ni) এর মতো অন্যান্য সংকর উপাদান যুক্ত করা।
স্টেইনলেস স্টিল কীভাবে কাজ করে তা বোঝার জন্য, আমাদের প্রথমে পরীক্ষা করতে হবে কেন সাধারণ ইস্পাত মরিচা ধরে। ইস্পাতের প্রধান উপাদান হল লোহা, যা প্রাকৃতিকভাবে প্রকৃতিতে অক্সাইড হিসেবে বিদ্যমান (লোহা আকরিকের মতো)। যখন আমরা আকরিক থেকে বিশুদ্ধ ধাতব লোহা বের করি, তখন ধাতুটি আসলে এই অবস্থায় "অসুখী" থাকে এবং ক্রমাগত তার অক্সাইড আকারে ফিরে যেতে চায়। যখন লোহা বাতাসে অক্সিজেন এবং আর্দ্রতার মুখোমুখি হয়, তখন এটি অক্সিডেশনের মধ্য দিয়ে যায়, আয়রন অক্সাইড গঠন করে - যাকে আমরা সাধারণত মরিচা বলি। এই প্রক্রিয়াটি একটি পলাতক শিশুর মতো যে শেষ পর্যন্ত বাড়ি ফিরতে চায়।
স্টেইনলেস স্টিলের গোপন অস্ত্র হল ক্রোমিয়াম। ইস্পাতে যোগ করা হলে, ক্রোমিয়াম অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে একটি অত্যন্ত পাতলা, ঘন ক্রোমিয়াম অক্সাইড প্রতিরক্ষামূলক স্তর তৈরি করে। এই ফিল্মটি একটি দুর্ভেদ্য ঢালের মতো ইস্পাতের পৃষ্ঠকে শক্তভাবে আবরণ করে, অক্সিজেন এবং আর্দ্রতাকে অন্তর্নিহিত লোহার কাছে পৌঁছাতে বাধা দেয়। এমনকি আরও উল্লেখযোগ্য, এই প্রতিরক্ষামূলক স্তর স্ব-মেরামত করতে পারে। যদি পৃষ্ঠটি স্ক্র্যাচ হয়, ক্রোমিয়াম দ্রুত অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করে প্রতিরক্ষামূলক ফিল্ম পুনরুত্পাদন করে।
ক্রোমিয়াম সামগ্রী স্টেইনলেস স্টিলের জারা প্রতিরোধের নির্ধারণ করে। সাধারণত, উচ্চতর ক্রোমিয়াম সামগ্রী মানে ভাল জারা প্রতিরোধের। আবেদনের প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে, স্টেইনলেস স্টিলে সাধারণত 10.5% থেকে 30% ক্রোমিয়াম থাকে।
100 টিরও বেশি বিভিন্ন গ্রেড সহ স্টেইনলেস স্টিলের পরিবারটি বিশাল। সরলতার জন্য, আমরা তাদের পাঁচটি প্রধান গ্রুপে শ্রেণীবদ্ধ করতে পারি:
- অস্টেনিটিক স্টেইনলেস স্টীল:সবচেয়ে সাধারণ এবং ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত টাইপ, চমৎকার জারা প্রতিরোধের, তাপ প্রতিরোধের, এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের জন্য পরিচিত। এই "অলরাউন্ডার" রান্নার সামগ্রী, শিল্প পাইপিং এবং স্থাপত্য কাঠামোতে উপস্থিত হয়।
- ফেরিটিক স্টেইনলেস স্টীল:সাধারণ ইস্পাত অনুরূপ কিন্তু ভাল জারা প্রতিরোধের, তাপ প্রতিরোধের, এবং ফাটল প্রতিরোধের সঙ্গে. এই "অর্থনৈতিক বিকল্প" ওয়াশিং মেশিন, বয়লার এবং অভ্যন্তরীণ সজ্জায় ব্যবহৃত হয়।
- মার্টেনসিটিক স্টেইনলেস স্টীল:উচ্চ কঠোরতা এবং শক্তি দ্বারা চিহ্নিত করা কিন্তু অপেক্ষাকৃত কম জারা প্রতিরোধের. প্রায় 13% ক্রোমিয়াম সহ এই "কঠিন লোক" ছুরি এবং টারবাইন ব্লেডের জন্য আদর্শ।
- ডুপ্লেক্স স্টেইনলেস স্টীল:অস্টেনিটিক এবং ফেরিটিক বৈশিষ্ট্যের সমন্বয়ে একটি "হাইব্রিড" উচ্চ শক্তি এবং ভাল দৃঢ়তা উভয়ই প্রদান করে। এই "বহুমুখী প্রতিভা" কাগজ উত্পাদন, জাহাজ নির্মাণ, এবং পেট্রোকেমিক্যাল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে দক্ষতা অর্জন করে।
- বৃষ্টিপাত-কঠিন স্টেইনলেস স্টীল:তাপ চিকিত্সার মাধ্যমে শক্তিশালী করা যেতে পারে। যোগ করা অ্যালুমিনিয়াম বা তামা সহ এই "বডিবিল্ডার" মহাকাশ এবং চিকিৎসা ডিভাইসগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে চরম শক্তির প্রয়োজন হয়।
যদিও জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা স্টেইনলেস স্টিলের সবচেয়ে উল্লেখযোগ্য বৈশিষ্ট্য, এর সুবিধাগুলি আরও অনেক বেশি প্রসারিত:
- চরম ঠান্ডা থেকে তীব্র তাপ পর্যন্ত তাপমাত্রা প্রতিরোধের
- কাটিং, ঢালাই এবং স্ট্যাম্পিংয়ের মাধ্যমে সহজ বানোয়াট
- ব্যতিক্রমী স্থায়িত্ব এবং দীর্ঘ সেবা জীবন
- সহজ পরিষ্কার এবং রক্ষণাবেক্ষণ
- উচ্চ প্রারম্ভিক মূল্য সত্ত্বেও কম জীবনচক্র খরচ
- আকর্ষণীয় ধাতব চেহারা
- 100% পুনর্ব্যবহারযোগ্যতা এবং পরিবেশগত বন্ধুত্ব
ক্রোমিয়ামের বাইরে, স্টেইনলেস স্টিলে নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য অর্জনের জন্য সুনির্দিষ্ট সংমিশ্রণে সিলিকন, নিকেল, কার্বন, নাইট্রোজেন এবং ম্যাঙ্গানিজ রয়েছে। নির্মাতাদের জন্য, সঠিক মৌলিক রচনাগুলি বজায় রাখা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ—যেকোনো বিচ্যুতি গুণমানের সাথে আপস করতে পারে। এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স (XRF) এবং অপটিক্যাল এমিশন স্পেকট্রোস্কোপি (OES) এর মতো উন্নত বিশ্লেষণাত্মক কৌশলগুলি সুনির্দিষ্ট পরিমাপ নিশ্চিত করে।
স্টেইনলেস স্টিল পুনর্ব্যবহৃত উপাদান হিসাবে অত্যন্ত মূল্যবান। পোর্টেবল XRF বিশ্লেষক এবং লেজার-প্ররোচিত ব্রেকডাউন স্পেকট্রোস্কোপি (LIBS) পুনর্ব্যবহারকারীদের দ্রুত ইস্পাত গ্রেড এবং রচনাগুলি সনাক্ত করতে সাহায্য করে, দক্ষ বাছাই এবং সম্পদ পুনরুদ্ধার সর্বাধিক করতে সক্ষম করে।