ಲೋಹಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಅಂಶಗಳ ಪರಿಣಾಮ
ಶುದ್ಧ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ನೇರವಾಗಿ ವಿರಳವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇವುಗಳಿಗೆ ತೀವ್ರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ, ಸವೆತ ನಿರೋಧಕತೆ ಅಥವಾ ಗಡಸುತನ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಶುದ್ಧ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಹಗುರ ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಮೃದುವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಶುದ್ಧ ಕಬ್ಬಿಣವು ಮೆತುವಾದದ್ದು, ಆದರೆ ಅದರ ಬಲ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಉದ್ಯಮವು ಯಾವಾಗಲೂ ಲೋಹದ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಇವು ಇತರ ಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬೆರೆಸಿದ ಮೂಲ ಲೋಹಗಳಾಗಿದ್ದು, ಉತ್ತಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಸೇರಿಸಲಾದ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಅಂಶಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ, ಗಡಸುತನ, ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿ, ಗಡಸುತನ, ಆಯಾಸ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಸವೆತ ಪ್ರತಿರೋಧದಂತಹ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಅವುಗಳ ಪ್ರಭಾವವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿದೆ.
ಮೂಲ ಪರಿಕಲ್ಪನೆ: ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಅಂಶಗಳು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಏಕೆ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತವೆ?
ಲೋಹಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅವುಗಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರ, ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ಹಂತಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ, ಅವಕ್ಷೇಪಗಳ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಲೊಕೇಶನ್ಗಳಂತಹ ಸ್ಫಟಿಕ ದೋಷಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿ. ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಅಂಶಗಳು ಹಲವಾರು ಪ್ರಮುಖ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳ ಮೂಲಕ ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತವೆ:
1. ಘನ ದ್ರಾವಣ ಬಲವರ್ಧನೆ
ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಅಂಶ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮೂಲ ಲೋಹದ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು (ಬದಲಿ) ಅಥವಾ ಪರಮಾಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ತುಂಬಬಹುದು (ಅಂತರ). ಪರಮಾಣು ಗಾತ್ರ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಬಂಧದಲ್ಲಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ವಿರೂಪಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಡಿಸ್ಲೊಕೇಶನ್ ಚಲನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಹೆಚ್ಚಿದ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಗಡಸುತನಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.
2. ಮಳೆ ಗಟ್ಟಿಯಾಗುವುದು (ವಯಸ್ಸಿನ ಗಟ್ಟಿಯಾಗುವುದು)
ಕೆಲವು ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ, ಶಾಖ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯು ಸೂಕ್ಷ್ಮ-ಧಾನ್ಯದ ಅವಕ್ಷೇಪ ಕಣಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ (ಉದಾ., Al-Cu ಅಥವಾ Al-Mg-Si). ಈ ಅವಕ್ಷೇಪಗಳು ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸುವಿಕೆಗೆ "ತಡೆಗೋಡೆ"ಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
3. ಗಟ್ಟಿ ಹಂತಗಳ ರಚನೆಯ ಮೂಲಕ ಬಲಪಡಿಸುವುದು (ಉದಾ. ಕಾರ್ಬೈಡ್ಗಳು, ನೈಟ್ರೈಡ್ಗಳು, ಇಂಟರ್ಮೆಟಾಲಿಕ್ಸ್)
Cr, V, W, ಮತ್ತು Mo ನಂತಹ ಅಂಶಗಳು ಉಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಕಾರ್ಬೈಡ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಹಂತಗಳು ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಉಡುಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಅಧಿಕವಾಗಿ ಅಥವಾ ಕಳಪೆಯಾಗಿ ವಿತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಾಗ ಗಡಸುತನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು.
4. ಧಾನ್ಯ ಪರಿಷ್ಕರಣೆ
ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾದ ಕೆಲವು ಅಂಶಗಳು ಅಥವಾ ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ಧಾನ್ಯಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ಧಾನ್ಯಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇಳುವರಿ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಗಡಸುತನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ.
5. ಹಂತದ ರೇಖಾಚಿತ್ರ ಮತ್ತು ಶಾಖ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳು
ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಅಂಶಗಳು ಕೆಲವು ಹಂತಗಳನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಬಹುದು, ರೂಪಾಂತರದ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಗಡಸುತನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಉಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ, ಕೆಲವು ಅಂಶಗಳ ಸೇರ್ಪಡೆಯು ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯು ತುಂಬಾ ವೇಗವಾಗಿಲ್ಲದಿದ್ದರೂ ಸಹ ಮಾರ್ಟೆನ್ಸೈಟ್ ರೂಪುಗೊಳ್ಳಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
ಉಕ್ಕಿನ ಮೇಲೆ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಅಂಶಗಳ ಪರಿಣಾಮ: ಅತ್ಯಂತ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ಉದಾಹರಣೆಗಳು.
ಉಕ್ಕು ಅತ್ಯಂತ ಸಾಮಾನ್ಯವಾದ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಅಂಶದ ಅಂಶದಲ್ಲಿನ ಸಣ್ಣ ಬದಲಾವಣೆಗಳು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು.
1. ಕಾರ್ಬನ್ (C)
ಉಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಇಂಗಾಲವು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. ಇದು ಸಿಮೆಂಟೈಟ್ (Fe₃C) ರಚನೆಯ ಮೂಲಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಗಡಸುತನವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗಟ್ಟಿಯಾದ ನಂತರ ಮಾರ್ಟೆನ್ಸೈಟ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
– ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಗಡಸುತನ: ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ C ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
– ದೃಢತೆ ಮತ್ತು ದೃಢತೆ: C ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವ ಪ್ರವೃತ್ತಿ ಇರುತ್ತದೆ.
– ಉಡುಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧ: ಹೆಚ್ಚು ಕಠಿಣ ಹಂತದ ಕಾರಣ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ.
ಕಡಿಮೆ ಇಂಗಾಲದ ಉಕ್ಕು ಹೆಚ್ಚು ಮೆತುವಾದದ್ದು ಮತ್ತು ಬೆಸುಗೆ ಹಾಕಲು ಸುಲಭ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಂಗಾಲದ ಉಕ್ಕು ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿರುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚು ದುರ್ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
2. ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ (ಮಿಲಿಯನ್)
ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಘನ ದ್ರಾವಣದ ಮೂಲಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗಂಧಕವನ್ನು ಬಂಧಿಸಿ MnS (ಹಾಟ್ ಶಾರ್ಟ್ನೆಸ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ) ರೂಪಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
– ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಗಡಸುತನ: ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ.
– ಗಡಸುತನ: ಮಧ್ಯಮ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಬಹುದು, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನಾತ್ಮಕ ನಿಯಂತ್ರಣದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ.
3. ಕ್ರೋಮಿಯಂ (Cr)
ಕ್ರೋಮ್ ಸ್ಟೇನ್ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್ನಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ಹೆಸರುವಾಸಿಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಅದರ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಉಡುಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧಕ್ಕಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಉಡುಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಗಡಸುತನ: ಗಟ್ಟಿಯಾದ Cr ಕಾರ್ಬೈಡ್ಗಳ ರಚನೆಯ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
– ಗಡಸುತನ: ಹೆಚ್ಚಿದ, ದಪ್ಪವಾದ ಅಡ್ಡ-ವಿಭಾಗಗಳ ಗಟ್ಟಿಯಾಗಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
– ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆ: Cr₂O₃ ನ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ಪದರದ ರಚನೆಯಿಂದಾಗಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸ್ಟೇನ್ಲೆಸ್ ಸ್ಟೀಲ್ನಲ್ಲಿ ≥ ~10,5%) ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
– ಅಪಾಯ: ಅತಿಯಾದ ಕಾರ್ಬೈಡ್ಗಳು ಗಡಸುತನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು.
4. ನಿಕಲ್ (ನಿ)
ನಿಕಲ್ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ಗಡಸುತನ ವರ್ಧಕವಾಗಿದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ.
– ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ನಮ್ಯತೆ: ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ, ಸುಲಭವಾಗಿ ಮುರಿತವನ್ನು ತಡೆಯಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
– ಬಲ: ಉತ್ತಮ ಗಡಸುತನವನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
- ಅನ್ವಯ: ಹಡಗುಗಳು, ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಟ್ಯಾಂಕ್ಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನದ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಘಟಕಗಳಿಗೆ Ni ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಉಕ್ಕು.
5. ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ (Mo)
ಮಾಲಿಬ್ಡಿನಮ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ ಮತ್ತು ಮೃದುತ್ವವನ್ನು ವಿರೋಧಿಸಲು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
- ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಶಕ್ತಿ: ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ (ಉತ್ತಮ ಕ್ರೀಪ್ ಪ್ರತಿರೋಧ).
– ಗಡಸುತನ: ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ.
– ಕೋಪದ ಮುರಿತಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿರೋಧ: ಕೆಲವು ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಹದಗೊಳಿಸಿದ ನಂತರ ಮುರಿತದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು Mo ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
6. ವನೇಡಿಯಮ್ (V), ನಿಯೋಬಿಯಂ (Nb), ಟೈಟಾನಿಯಂ (Ti)
ಈ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಅಂಶಗಳು ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಅವು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಕಾರ್ಬೈಡ್ಗಳು/ನೈಟ್ರೈಡ್ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಧಾನ್ಯವನ್ನು ಸಂಸ್ಕರಿಸುತ್ತವೆ.
– ಇಳುವರಿ ಶಕ್ತಿ: ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಅವಕ್ಷೇಪಗಳು ಮತ್ತು ಧಾನ್ಯ ಪರಿಷ್ಕರಣೆಯ ಮೂಲಕ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ.
– ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕತ್ವ: ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ನಿಯಂತ್ರಣ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದ್ದರೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಉಳಿಯಬಹುದು.
– ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್: ರಚನೆಗಳಿಗೆ HSLA (ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಕಡಿಮೆ ಮಿಶ್ರಲೋಹ) ಉಕ್ಕು.
7. ಸಿಲಿಕಾನ್ (Si)
ಸಿಲಿಕಾನ್ ಒಂದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಉತ್ಕರ್ಷಣ ನಿರೋಧಕವಾಗಿದ್ದು ಘನ ದ್ರಾವಣಗಳನ್ನು ಬಲಪಡಿಸುತ್ತದೆ.
- ಸಾಮರ್ಥ್ಯ: ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ.
- ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣಕ್ಕೆ ಪ್ರತಿರೋಧ: ಕೆಲವು ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
– ಗಮನಿಸಿ: ಹೆಚ್ಚಿನ Si ಅಂಶವು ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿ ಮತ್ತು ರೂಪಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.
ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳ ಮೇಲೆ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಅಂಶಗಳ ಪರಿಣಾಮ
ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮಳೆ ಬಲವರ್ಧನೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಪಂದಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಅಂಶವಾದ ಅಲ್, ದ್ರಾವಣ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಮತ್ತು ವಯಸ್ಸಾದ ಮೂಲಕ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಅವಕ್ಷೇಪಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.
– ತಾಮ್ರ (Cu): ಮಳೆಯ ಮೂಲಕ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು (2xxx ಸರಣಿ) ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗಬಹುದು.
– ಮೆಗ್ನೀಸಿಯಮ್ (Mg): ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ; Si ಜೊತೆಗೆ Mg₂Si (6xxx ಸರಣಿ) ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ.
– ಸತು (Zn) + Mg (ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ Cu): ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ಜನಪ್ರಿಯವಾಗಿರುವ ಅತ್ಯಂತ ಬಲವಾದ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು (7xxx ಸರಣಿ) ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಕೆಲವು ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಒತ್ತಡದ ತುಕ್ಕು ಬಿರುಕು (SCC) ಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಶಾಖ ನಿಯಂತ್ರಣ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.
– ಸಿಲಿಕಾನ್ (Si): ಎರಕದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು Mg ಜೊತೆಗೆ, ಮಳೆಯನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತದೆ.
ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂನಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚಿದ ಬಲವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾದ ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಅಂಶ ಸಂಯೋಜನೆಗಳಲ್ಲಿ ತುಕ್ಕುಗೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯಿಂದ "ಪಾವತಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ".
ತಾಮ್ರ ಮತ್ತು ಟೈಟಾನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳ ಮೇಲೆ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಅಂಶಗಳ ಪರಿಣಾಮ (ಒಂದು ನೋಟದಲ್ಲಿ)
ತಾಮ್ರ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ, Zn (ಹಿತ್ತಾಳೆ) ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ Sn (ಕಂಚು) ಸವೆತ ಪ್ರತಿರೋಧ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಅಂಶಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್/ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ - ವಿದ್ಯುತ್ ಘಟಕಗಳಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ.
ಟೈಟಾನಿಯಂ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ, Al ನಂತಹ ಅಂಶಗಳು ಆಲ್ಫಾ ಹಂತವನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸಿದರೆ, V ಮತ್ತು Mo ಗಳು ಬೀಟಾ ಹಂತವನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಆಲ್ಫಾ-ಬೀಟಾ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು (ಉದಾ., Ti-6Al-4V) ಕಡಿಮೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ, ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆಯ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತವೆ. ಟೈಟಾನಿಯಂನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಹಂತಗಳು ಮತ್ತು ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಅಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಮುಖ್ಯ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧ
ಪದೇ ಪದೇ ಎದುರಾಗುವ ಸಂಬಂಧಗಳ ಸಾರಾಂಶ ಇಲ್ಲಿದೆ:
– ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿ / ಇಳುವರಿ ಶಕ್ತಿ: ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಘನ ದ್ರಾವಣ, ಮಳೆ, ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಧಾನ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಗಟ್ಟಿ ಹಂತಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
– ಗಡಸುತನ: ಮಾರ್ಟೆನ್ಸೈಟ್ (ಉಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ), ಅವಕ್ಷೇಪಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೈಡ್ಗಳು/ನೈಟ್ರೈಡ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ.
– ಗಡಸುತನ: ಶಕ್ತಿ/ಗಡಸುತನ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ Ni ನಂತಹ ಅಂಶಗಳು ಗಡಸುತನವನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳಬಹುದು.
– ಪ್ರಭಾವದ ಗಡಸುತನ: ಧಾನ್ಯದ ಗಾತ್ರ, ಗಟ್ಟಿ ಹಂತದ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಸೇರ್ಪಡೆಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ; Ni ಮತ್ತು ಧಾನ್ಯದ ಪರಿಷ್ಕರಣೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ.
- ಆಯಾಸ ನಿರೋಧಕತೆ: ಏಕರೂಪದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆ, ಸಣ್ಣ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿದ ಬಲದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ; ಆದಾಗ್ಯೂ, ಒರಟಾದ ಅವಕ್ಷೇಪಗಳು/ಮೈಕ್ರೋಕ್ರ್ಯಾಕ್ಗಳು ಹದಗೆಡಬಹುದು.
- ಉಡುಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧ: ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಕಾರ್ಬೈಡ್ಗಳು, ಮಾರ್ಟೆನ್ಸೈಟ್ ಮತ್ತು ಉತ್ತಮ ಮೇಲ್ಮೈ ಗಡಸುತನದೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ.
ಪೆನುಟಪ್
ಲೋಹಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಕ ಅಗತ್ಯಗಳಿಗೆ ತಕ್ಕಂತೆ ರೂಪಿಸಲು ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಅಂಶಗಳು ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ "ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಸಾಧನಗಳಾಗಿವೆ". ಅಂಶಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಮತ್ತು ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, ಮತ್ತು ನಂತರ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆ, ಕ್ವೆನ್ಚಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮರಚನಾತ್ಮಕ ನಿಯಂತ್ರಣದಂತಹ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಎಂಜಿನಿಯರ್ಗಳು ಹಗುರವಾದ ಆದರೆ ಬಲವಾದ, ಕಠಿಣವಾದ ಆದರೆ ಕಠಿಣವಾದ ಅಥವಾ ಉಡುಗೆ-ನಿರೋಧಕ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿನ ಯಾವುದೇ ಸುಧಾರಣೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಟ್ರೇಡ್-ಆಫ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಬರುತ್ತದೆ: ಹೆಚ್ಚಿದ ಬಲವು ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಮಳೆ-ಬಲಪಡಿಸುವಿಕೆಯು ಕೆಲವು ಸವೆತದ ಅಪಾಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿಸುವ ಹಂತಗಳು ನಿಯಂತ್ರಿಸದಿದ್ದರೆ ಕಠಿಣತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಮಿಶ್ರಲೋಹ ವಿನ್ಯಾಸವು ಯಾವಾಗಲೂ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಂಯೋಜನೆ, ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಬೇಡಿಕೆಗಳ ನಡುವಿನ ಸಮತೋಲನವಾಗಿದೆ.
