ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ನಿರೋಧಕ ಲೋಹ ತಯಾರಿಕಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ
ಆಧುನಿಕ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯೊಂದಿಗೆ ತೀವ್ರ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ವಸ್ತುಗಳ ಅಗತ್ಯವು ಬೆಳೆಯುತ್ತಲೇ ಇದೆ. ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ಥಾವರಗಳು, ವಿಮಾನ ಎಂಜಿನ್ಗಳು, ರಾಕೆಟ್ಗಳು, ಪೆಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ರಿಯಾಕ್ಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಶಾಖ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿನ ಗ್ಯಾಸ್ ಟರ್ಬೈನ್ಗಳಿಗೆ ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ ಬಲವಾದ ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವ ಲೋಹಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ಇಲ್ಲಿಯೇ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತವೆ. ಸವಾಲುಗಳು ಮತ್ತು ನಾವೀನ್ಯತೆ ನಿರ್ದೇಶನಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣೆಯಲ್ಲಿ ಮೂಲಭೂತ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಗಳು, ವಸ್ತು ಪ್ರಕಾರಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರಮುಖ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳನ್ನು ಈ ಲೇಖನವು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ನಿರೋಧಕ ಲೋಹ ಎಂದರೇನು?
ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನ ನಿರೋಧಕ ಲೋಹಗಳು ಲೋಹಗಳು ಅಥವಾ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಾಗಿದ್ದು, ಅವುಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ - ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 500°C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ 1000°C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ, ಅನೇಕ ಸಾಮಾನ್ಯ ಲೋಹಗಳು ಮೃದುತ್ವ, ಶಾಶ್ವತ ವಿರೂಪ (ಕ್ರೀಪ್), ತೀವ್ರ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಅಥವಾ ಬಿಸಿ ತುಕ್ಕು ಹಿಡಿಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತವೆ. ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನ ನಿರೋಧಕ ಲೋಹಗಳು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು:
1. ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ (ಬಿಸಿ ಶಕ್ತಿ)
2. ಕ್ರೀಪ್ ಪ್ರತಿರೋಧ (ನಿರಂತರ ಹೊರೆಯಿಂದಾಗಿ ನಿಧಾನ ವಿರೂಪಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿರೋಧ)
3. ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಮತ್ತು ಶಾಖ ಸವೆತಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿರೋಧ
4. ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯ ಸ್ಥಿರತೆ
5. ತಾಪನ-ತಂಪಾಗಿಸುವ ಚಕ್ರಗಳಿಂದಾಗಿ ಉಷ್ಣ ಆಯಾಸಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿರೋಧ
ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ನಿರೋಧಕ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ವಿಧಗಳು
ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಕೆಲವು ವಸ್ತು ಕುಟುಂಬಗಳು:
1. ನಿಕಲ್-ಆಧಾರಿತ ಸೂಪರ್ಅಲಾಯ್ಗಳು (Ni-ಆಧಾರಿತ ಸೂಪರ್ಅಲಾಯ್ಗಳು)
ಇದು ಗ್ಯಾಸ್ ಟರ್ಬೈನ್ ಬ್ಲೇಡ್ಗಳು ಮತ್ತು ಜೆಟ್ ಎಂಜಿನ್ಗಳಿಗೆ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಅತ್ಯಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲದು. ನಿಕಲ್ ಅನ್ನು ಕ್ರೋಮಿಯಂ (Cr), ಕೋಬಾಲ್ಟ್ (Co), ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ (Al), ಟೈಟಾನಿಯಂ (Ti), ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ (Mo), ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ (W), ಮತ್ತು ರೀನಿಯಮ್ (Re) ನಂತಹ ಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸಂಯೋಜನೆಯು γ' (ಗಾಮಾ ಪ್ರೈಮ್) ಹಂತದ ಅವಕ್ಷೇಪನದ ಮೂಲಕ ಬಲವರ್ಧನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಕ್ರೀಪ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿರೋಧಿಸುವಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ.
2. ಕೋಬಾಲ್ಟ್-ಆಧಾರಿತ ಸೂಪರ್ಅಲಾಯ್ (ಸಹ-ಆಧಾರಿತ)
ಇದು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಬಿಸಿ-ಕರಗುವ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದರ ಕ್ರೀಪ್ ಶಕ್ತಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ನಿಕಲ್-ಆಧಾರಿತ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ.
3. ಶಾಖ-ನಿರೋಧಕ ಉಕ್ಕು ಮತ್ತು ಸ್ಟೇನ್ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್
ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಮಧ್ಯಮದಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಉದಾ., 500–800°C). Cr ನ ಸೇರ್ಪಡೆಯು ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ Mo, V ಮತ್ತು Nb ಕ್ರೀಪ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
4. ಟೈಟಾನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು (Ti ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು)
ಟೈಟಾನಿಯಂ ಉತ್ತಮ ಶಕ್ತಿ-ತೂಕದ ಅನುಪಾತವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದರೆ ಅದರ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನದ ಮಿತಿಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಿಕಲ್ ಸೂಪರ್ಅಲಾಯ್ಗಳಿಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತವೆ. ಇದು ಮಧ್ಯಮ-ತಾಪಮಾನದ ಎಂಜಿನ್ ಮತ್ತು ವಿಮಾನ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ.
5. ವಕ್ರೀಭವನ ಲೋಹಗಳು (W, Mo, Ta, Nb)
ಇದು ಅತಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ತೀವ್ರ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಆಗಾಗ್ಗೆ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ವೆಚ್ಚಗಳೊಂದಿಗೆ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತದೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ನಿರೋಧಕ ಲೋಹಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸುವ ಹಂತಗಳು ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ
1. ಸಂಯೋಜನೆ ವಿನ್ಯಾಸ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್
ಆಧುನಿಕ ವಸ್ತುಗಳ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಭೌತಿಕ ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಿಶ್ರಲೋಹ ವಿನ್ಯಾಸದೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಬಲಪಡಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಲು (ಉದಾ., ಮಳೆ, ಘನ ದ್ರಾವಣ ಬಲಪಡಿಸುವಿಕೆ) ಮತ್ತು ಸ್ಥಿರವಾದ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಪದರವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನಾತ್ಮಕ ನಿಯಂತ್ರಣವು ಅಷ್ಟೇ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ: ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರ, ಅವಕ್ಷೇಪ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಬಲಪಡಿಸುವ ಹಂತಗಳು.
ಇಂದು, ಮಿಶ್ರಲೋಹ ವಿನ್ಯಾಸವು CALPHAD ಮತ್ತು ಥರ್ಮೋಡೈನಮಿಕ್ ಮಾಡೆಲಿಂಗ್ನಂತಹ ಕಂಪ್ಯೂಟೇಶನಲ್ ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್ಗಳಿಂದ ಸಹಾಯ ಮಾಡಲ್ಪಡುತ್ತದೆ, ಇದು ವಿವಿಧ ತಾಪಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಳ್ಳುವ ಹಂತಗಳನ್ನು ಊಹಿಸುತ್ತದೆ.
2. ಸುಧಾರಿತ ಕರಗುವಿಕೆ: ನಿರ್ವಾತ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು VAR
ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಸವಾಲುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಶುದ್ಧತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಅಂಶಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಕರಗುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ನಿರ್ವಾತ ಅಥವಾ ಜಡ ವಾತಾವರಣದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
– ನಿರ್ವಾತ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಮೆಲ್ಟಿಂಗ್ (VIM): ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ಬಳಸಿ ಲೋಹವನ್ನು ಕರಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಆಮ್ಲಜನಕ, ಸಾರಜನಕ ಮತ್ತು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಮಾಲಿನ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದು ಸರಂಧ್ರತೆ ಮತ್ತು ಭಂಗುರತೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ.
- ನಿರ್ವಾತ ಆರ್ಕ್ ರೀಮೆಲ್ಟಿಂಗ್ (VAR): ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಮತ್ತು ಅಂಶ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮೊದಲ ಕರಗಿದ ಇಂಗೋಟ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಆರ್ಕ್ನೊಂದಿಗೆ ಮತ್ತೆ ಕರಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಸ್ಲ್ಯಾಗ್ ಬಳಸಿ ಸಂಸ್ಕರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಲೋಹದ ಶುಚಿತ್ವವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಲಾಗ್ ಮರು ಕರಗಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು (ESR) ಸಹ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಟರ್ಬೈನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಪ್ರೊಪಲ್ಷನ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ಗಳಂತಹ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾದ ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ ಇಂಗುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ.
3. ನಿಖರವಾದ ಎರಕಹೊಯ್ದ ಮತ್ತು ದಿಕ್ಕಿನ ಘನೀಕರಣ
ಟರ್ಬೈನ್ ಬ್ಲೇಡ್ಗಳಂತಹ ಸಂಕೀರ್ಣ ಘಟಕಗಳಿಗೆ, ಹೂಡಿಕೆ ಎರಕಹೊಯ್ದ (ಸೆರಾಮಿಕ್ ಅಚ್ಚುಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ನಿಖರವಾದ ಎರಕಹೊಯ್ದ) ಪ್ರಾಥಮಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸೂಪರ್ಅಲಾಯ್ಗಳ ಜಗತ್ತಿನಲ್ಲಿ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಆವಿಷ್ಕಾರವೆಂದರೆ ನಿರ್ದೇಶಿತ ಘನೀಕರಣದ ತಂತ್ರ:
– ದಿಕ್ಕಿನ ಘನೀಕರಣ (DS): ಧಾನ್ಯ ರಚನೆಯನ್ನು ಒಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತರಿಸುವಂತೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, ಇದು ತೆವಳುವಿಕೆಗೆ ಒಳಗಾಗುವ ಅಡ್ಡ ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
– ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ (SX) ಎರಕಹೊಯ್ದ: ಟರ್ಬೈನ್ ಬ್ಲೇಡ್ಗಳನ್ನು ಧಾನ್ಯದ ಗಡಿಗಳಿಲ್ಲದೆ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಕ್ರೀಪ್ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಆಯಾಸ ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
ಆಧುನಿಕ ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ SX ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖ ಸಾಧನೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಇದಕ್ಕೆ ಬಹಳ ಬಿಗಿಯಾದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದೆ.
4. ಪೌಡರ್ ಮೆಟಲರ್ಜಿ (ಪೌಡರ್ ಮೆಟಲರ್ಜಿ)
ಕೆಲವು ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಿಗೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಖೋಟಾ ಮಾಡಲು ಕಷ್ಟಕರವಾದ ಅಥವಾ ಎರಕದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆ ಇರುವ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಿಗೆ, ಪುಡಿ ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರವು ಉತ್ತಮ ಪರ್ಯಾಯವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಪುಡಿಯನ್ನು ರಚಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅನಿಲ ಪರಮಾಣುೀಕರಣದ ಮೂಲಕ), ನಂತರ ಅದನ್ನು ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸಿ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಇಲ್ಲಿನ ಪ್ರಮುಖ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು:
– ಹಾಟ್ ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಪ್ರೆಸ್ಸಿಂಗ್ (HIP): ಪೌಡರ್ ಅನ್ನು ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕುಗಳಿಂದಲೂ ಸಮವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಸಂಕ್ಷೇಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಕಹೊಯ್ದ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿನ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು HIP ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
– ಐಸೊಥರ್ಮಲ್ ಫೋರ್ಜಿಂಗ್: ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮತ್ತು ಏಕರೂಪದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ನಿಯಂತ್ರಿತ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಫೋರ್ಜಿಂಗ್.
ಪೌಡರ್ ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಟರ್ಬೈನ್ ಡಿಸ್ಕ್ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಏಕೆಂದರೆ ಇದಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಆಯಾಸ ನಿರೋಧಕತೆಯ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.
5. ಮತ್ತಷ್ಟು ರಚನೆ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣೆ
ಇಂಗೋಟ್ ರೂಪುಗೊಂಡ ನಂತರ, ಅನೇಕ ಘಟಕಗಳಿಗೆ ಫೋರ್ಜಿಂಗ್, ರೋಲಿಂಗ್ ಅಥವಾ ಹೊರತೆಗೆಯುವಿಕೆಯಂತಹ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ವಿರೂಪ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತವೆ. ವಕ್ರೀಭವನದ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಿಗೆ, ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ ಏಕೆಂದರೆ ವಸ್ತುವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಿರಿದಾದ ಕೆಲಸದ ತಾಪಮಾನ ವಿಂಡೋವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ತಾಪಮಾನ ನಿಯಂತ್ರಣ, ವಿರೂಪ ದರ ಮತ್ತು ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯು ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ಅವಕ್ಷೇಪನ ರಚನೆಯ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.
6. ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆ (ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆ)
ಅನೇಕ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ ಬಲಪಡಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯು "ಕೀಲಿ" ಆಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಹಂತಗಳು ಸೇರಿವೆ:
– ದ್ರಾವಣ ಚಿಕಿತ್ಸೆ: ಅಂಶಗಳ ವಿತರಣೆಯು ಏಕರೂಪವಾಗಿರುವಂತೆ ಕೆಲವು ಹಂತಗಳನ್ನು ಕರಗಿಸುವುದು.
– ವಯಸ್ಸಾಗುವಿಕೆ: ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಲಪಡಿಸುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಅವಕ್ಷೇಪಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ (ಉದಾ. ನಿಕಲ್ ಸೂಪರ್ಅಲಾಯ್ಗಳಲ್ಲಿ γ').
- ಒತ್ತಡ ನಿವಾರಣೆ: ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಉಳಿದ ಒತ್ತಡವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದು.
ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸುವುದರಿಂದ ವಸ್ತುವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಗಡಸುತನವನ್ನು ತ್ಯಾಗ ಮಾಡದೆ ಕ್ರೀಪ್ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು.
7. ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಲೇಪನ: ಉಷ್ಣ ತಡೆಗೋಡೆ ಲೇಪನ
ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಲೇಪನವೂ ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಆಧುನಿಕ ಟರ್ಬೈನ್ಗಳು ಲೋಹಕ್ಕೆ ಶಾಖದ ನುಗ್ಗುವಿಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸೆರಾಮಿಕ್ ಥರ್ಮಲ್ ಬ್ಯಾರಿಯರ್ ಕೋಟಿಂಗ್ಗಳನ್ನು (ಟಿಬಿಸಿಗಳು) (ಉದಾ., ಯಟ್ರಿಯಾ-ಸ್ಟೆಬಿಲೈಸ್ಡ್ ಜಿರ್ಕೋನಿಯಾ/ವೈಎಸ್ಝಡ್) ಬಳಸುತ್ತವೆ.
MCrAlY (M = Ni/Co) ನಂತಹ ಲೋಹದ "ಬಂಧ ಕೋಟ್", ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣವನ್ನು ಪ್ರತಿರೋಧಿಸುವ ರಕ್ಷಣಾತ್ಮಕ ಅಲ್ಯೂಮಿನಾವನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ. TBC ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ಅನಿಲ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ, ಎಂಜಿನ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ.
8. ಸಂಯೋಜಕ ತಯಾರಿಕೆ
ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಲೇಸರ್ ಪೌಡರ್ ಬೆಡ್ ಫ್ಯೂಷನ್ (LPBF) ಮತ್ತು ಡೈರೆಕ್ಟೆಡ್ ಎನರ್ಜಿ ಡಿಪಾಸಿಷನ್ (DED) ನಂತಹ ಲೋಹದ 3D ಮುದ್ರಣ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಸೂಪರ್ಅಲಾಯ್ಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅವುಗಳ ಅನುಕೂಲಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಕೀರ್ಣ ವಿನ್ಯಾಸಗಳು, ತ್ಯಾಜ್ಯ ಕಡಿತ ಮತ್ತು ಘಟಕ ಏಕೀಕರಣ ಸೇರಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅವು ಗಮನಾರ್ಹ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತವೆ: ಬಿಸಿ ಬಿರುಕುಗಳು, ಸರಂಧ್ರತೆ, ಉಳಿದ ಒತ್ತಡಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ನಿಯತಾಂಕಗಳ ಅಗತ್ಯ. HIP ಮತ್ತು ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯಂತಹ ನಂತರದ ಸಂಸ್ಕರಣೆಗಳು ಯಾವಾಗಲೂ ಅಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಪ್ರಮುಖ ಸವಾಲುಗಳು ಮತ್ತು ನಾವೀನ್ಯತೆಯ ನಿರ್ದೇಶನಗಳು
ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಲೋಹಗಳ ತಯಾರಿಕೆಯು ಯಾವಾಗಲೂ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ವೆಚ್ಚ ಮತ್ತು ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸುಲಭತೆಯ ನಡುವೆ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯಾಗಿದೆ. ಪ್ರಮುಖ ಸವಾಲುಗಳಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ದೋಷಗಳನ್ನು (ರಂಧ್ರಗಳು, ಬಿರುಕುಗಳು) ನಿಯಂತ್ರಿಸುವುದು, ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆ ಮತ್ತು ರೀನಿಯಮ್ನಂತಹ ದುಬಾರಿ ಅಂಶಗಳ ಮೇಲಿನ ಅವಲಂಬನೆ ಸೇರಿವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಇದರ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸುತ್ತದೆ:
- ದುಬಾರಿ ಅಂಶಗಳ ಕಡಿಮೆ ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ ಸೂಪರ್ಅಲಾಯ್ಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ.
- ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನಕ್ಕಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಂತಹ ಹೊಸ ಪೀಳಿಗೆಯ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು
- ದೀರ್ಘಕಾಲ ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವ ಟಿಬಿಸಿ ಲೇಪನದ ಅತ್ಯುತ್ತಮೀಕರಣ.
- ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣೀಕೃತ ಸಂಯೋಜಕ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು
ಪೆನುಟಪ್
ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನದ ಲೋಹದ ತಯಾರಿಕೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನ, ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಮುಂದುವರಿದ ಉತ್ಪಾದನಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಸಂಕೀರ್ಣ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿದೆ. ನಿರ್ವಾತ ಕರಗುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಏಕ-ಸ್ಫಟಿಕ ನಿಖರತೆಯ ಎರಕಹೊಯ್ದ, ಪುಡಿ ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರ, ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ತಡೆಗೋಡೆ ಲೇಪನದಿಂದ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಹಂತವು ವಸ್ತುವಿನ ಅಂತಿಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ. ಇಂಧನ ದಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಎಂಜಿನ್ಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಬೇಡಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ, ಈ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿನ ನಾವೀನ್ಯತೆಯು ವಾಯುಯಾನ, ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಲ್ಲಿನ ಪ್ರಗತಿಗೆ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಅಡಿಪಾಯವಾಗಿ ಮುಂದುವರಿಯುತ್ತದೆ.
