இயந்திர பாகங்களுக்கான உலோகக் கலவைகளை உருவாக்குவது எப்படி

இயந்திர பாகங்களுக்கான கலப்பு உலோகங்களை உருவாக்குவது எப்படி

இயந்திர பாகங்களின் உற்பத்தியில் உலோகக் கலவைகளே மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களாகும், ஏனெனில் அவை தூய உலோகங்களில் காணப்படாத சிறந்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. உதாரணமாக, இரும்பை கார்பன், குரோமியம், நிக்கல், மாலிப்டினம் அல்லது வனேடியம் போன்றவற்றுடன் கலப்பதன் மூலம், நாம் அதிகரித்த இழுவிசை வலிமை, தேய்மான எதிர்ப்பு, அரிமான எதிர்ப்பு, கடினத்தன்மை மற்றும் உயர் வெப்பநிலைகளில் கூட நிலைத்தன்மையைப் பெற முடியும். இயந்திரத் துறையில், உலோகக் கலவையின் தரம், தண்டுகள், பற்சக்கரங்கள், தாங்கிகள், சுருள்வில்கள், நட்டுகள் மற்றும் போல்ட்டுகள், இயந்திரத் தொகுதிகள் மற்றும் மாறும் சுமைகளின் கீழ் செயல்படும் பல்வேறு பாகங்கள் போன்ற கூறுகளின் சேவை ஆயுளைப் பெருமளவில் தீர்மானிக்கிறது. எனவே, உலோகக் கலவைகளை உருவாக்கும் செயல்முறை, மூலப்பொருள் தேர்வு முதல் இறுதி சோதனை வரை கடுமையான கட்டுப்பாட்டின் கீழ் மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும்.

1. இயந்திரக் கூறுகளின் தேவைகளைத் தீர்மானிக்கவும்.

ஒரு உலோகக் கலவையை உருவாக்குவதற்கு முன், தயாரிக்கப்பட வேண்டிய இயந்திரப் பாகத்தின் செயல்பாட்டைப் புரிந்துகொள்வதே முதல் படியாகும். ஒவ்வொரு பாகத்திற்கும் வெவ்வேறு மூலப்பொருள் பண்புத் தேவைகள் உள்ளன. பற்சக்கரங்களுக்கு அதிர்ச்சியைத் தாங்குவதற்கு அதிக மேற்பரப்புக் கடினத்தன்மையும், நீளும் தன்மையுடைய உள்ளகம் தேவை. தண்டுகளுக்கு அதிக உறுதித்தன்மையும், சோர்வுத் தடுப்புத் திறனும் தேவை. இரசாயனப் பம்புகள் அல்லது கடல்சார் இயந்திரங்கள் போன்ற அரிக்கும் சூழல்களில் உள்ள பாகங்களுக்கு நல்ல அரிப்புத் தடுப்புத் திறன் தேவைப்படுகிறது. இந்தத் தேவைகளின் அடிப்படையில், மூலப்பொருள் பொறியாளர்கள் இலக்குப் பண்புகளைத் தீர்மானிக்கின்றனர்: இழுவிசை வலிமை (UTS), வளைவு வலிமை, கடினத்தன்மை, தாக்க உறுதித்தன்மை, நீளும் தன்மை, தேய்மானத் தடுப்புத் திறன், மற்றும் அரிப்பு அல்லது உயர் வெப்பநிலைத் தடுப்புத் திறன்.

இலக்குப் பண்புகள் நிறுவப்பட்டவுடன், கார்பன் எஃகு, குறைந்த கலப்பு எஃகு, துருப்பிடிக்காத எஃகு, வார்ப்பிரும்பு கலப்புலோகம், அலுமினியக் கலப்புலோகம் அல்லது தாமிரக் கலப்புலோகம் போன்ற பொருத்தமான கலப்புலோக வகை தேர்ந்தெடுக்கப்படுகிறது. இந்தத் தேர்வானது உற்பத்திச் செலவுகள், மூலப்பொருட்களின் கிடைக்கும் தன்மை, செயலாக்கத் திறன் மற்றும் பொருந்தக்கூடிய தொழில்துறை தரநிலைகள் ஆகியவற்றையும் கருத்தில் கொள்கிறது.

2. உலோகக் கலவையின் கலவையைத் தேர்ந்தெடுத்தல்

ஒரு பொருளின் நுண்ணமைப்பு மற்றும் இயந்திரவியல் பண்புகளைத் தீர்மானிக்கும் முதன்மைக் கலவைக் கலவையே அதன் அமைப்பு ஆகும். இரும்பு (Fe) மற்றும் கார்பன் (C) ஆகியவற்றின் கலவையான எஃகு இதற்கு மிகவும் பொதுவான உதாரணமாகும். கார்பன் கடினத்தன்மையையும் வலிமையையும் அதிகரிக்கிறது, ஆனால் அதிகப்படியான அளவு நீளும் தன்மையைக் குறைக்கும். குரோமியம் (Cr) சேர்ப்பது அரிப்பு மற்றும் கடினப்படுத்தும் திறனை மேம்படுத்தும், அதே சமயம் நிக்கல் (Ni) உறுதித்தன்மையையும் முறிவு எதிர்ப்பையும் மேம்படுத்துகிறது. மாலிப்டினம் (Mo) உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பை மேம்படுத்தி வலிமையை அதிகரிக்கிறது, அதே சமயம் வனேடியம் (V) தானிய அளவைச் செம்மைப்படுத்தி தேய்மான எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகிறது.

தொழில்துறையில், சீரான தரத்தை உறுதி செய்வதற்காக, உலோகக் கலவைக் கலவைகள் பொதுவாக ASTM, JIS, DIN அல்லது SNI போன்ற தரநிலைகளைப் பின்பற்றுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, பற்சக்கரங்களில் பெரும்பாலும் SCM (Cr-Mo) போன்ற கலப்பு எஃகுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இவை வெப்பச் செயலாக்கத்திற்கு ஏற்றவை. அரிக்கும் சூழல்களுக்கு, 304 அல்லது 316 வகை துருப்பிடிக்காத எஃகுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன (இவற்றில் Cr மற்றும் Ni உள்ளன, மேலும் 316 வகையில் Mo சேர்க்கப்படுகிறது).

3. மூலப்பொருட்களைத் தயார் செய்தல் மற்றும் ஆரம்பகட்ட தரக் கட்டுப்பாடு

உலோகக் கலவையாக்கத்திற்கான மூலப்பொருட்களில் தூய உலோகங்கள், ஃபெரோகலப்புலோகங்கள் (எ.கா., ஃபெரோகுரோம், ஃபெரோமாங்கனீஸ்) மற்றும் தரம் பிரிக்கப்பட்ட உலோகக் கழிவுகள் ஆகியவை அடங்கும். உலோகக் கழிவுகள் அதன் செலவுத் திறனுக்காகப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் அவை கந்தகம் (S), பாஸ்பரஸ் (P) அல்லது பிற விரும்பத்தகாத தனிமங்கள் போன்ற அசுத்தங்களைக் கொண்டிருக்கக்கூடும் என்பதால், அவை கடுமையாகக் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும். அதிக கந்தகம் மற்றும் பாஸ்பரஸ் உள்ளடக்கம், பொருளை உடையக்கூடியதாக மாற்றி, வெப்ப விரிசலுக்கு உள்ளாக்கி, சோர்வு எதிர்ப்பைக் குறைக்கும்.

உருக்குவதற்கு முன்னர், மூலப்பொருட்கள் ஆய்வு செய்யப்படுகின்றன: வகையின் அடிப்படையில் பிரித்தல், அதிகப்படியான எண்ணெய்/துருவை அகற்றுதல், மற்றும் ஒளியியல் உமிழ்வு நிறமாலையியல் (OES) போன்ற முறைகளைப் பயன்படுத்தி கலவைச் சோதனை செய்தல் ஆகியவை இதில் அடங்கும். இறுதி உலோகக் கலவையின் கலவையைத் துல்லியமாகத் தீர்மானிக்க இந்தக் கட்டுப்பாடு இன்றியமையாதது.

4. உருகுதல் செயல்முறை மற்றும் உலோகக் கலவை தயாரித்தல்

உலோகக் கலவைகளை உருவாக்குவதில் உள்ள முக்கிய கட்டம், உலை ஒன்றில் தனிமங்களை உருக்கி கலப்பதாகும். பொதுவான உலை வகைகளில் பின்வருவன அடங்கும்:

1. தூண்டல் உலை: துல்லியமான கலவைக் கட்டுப்பாடு மற்றும் நல்ல உலோகத் தூய்மை கொண்ட உலோகக் கலவைகளுக்கு ஏற்றது. கலப்பு எஃகு மற்றும் இரும்பு அல்லாத உலோகக் கலவைகளுக்குப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
2. மின் வில் உலை (EAF): பெரிய அளவிலான எஃகுத் தொழிற்சாலைகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுவது, அதிக அளவிலான உலோகக் கழிவுகளை உருக்கும் திறன் கொண்டது.
3. ஊது உலை மற்றும் மாற்றி (BOF): பொதுவாக இரும்பு மற்றும் எஃகை, குறிப்பாக தாதுவிலிருந்து, பெருமளவில் உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுகிறது.

உருக்கும் செயல்முறையில், மூலப்பொருள் படிப்படியாகச் சேர்க்கப்படுகிறது. உருகிய உலோகம் நிலைபெற்றவுடன், கணக்கீடுகளின்படி கலப்புலோகக் கூறுகள் சேர்க்கப்படுகின்றன. சேர்க்கப்படும்போது கவனமாக இருக்க வேண்டும்: சில கூறுகள் எளிதில் ஆவியாகக்கூடியவை அல்லது ஆக்ஸிஜனுடன் வினைபுரியக்கூடியவை, எனவே அவற்றைச் சேர்க்கும் வரிசையும் நேரமும் முடிவுகளைப் பெரிதும் பாதிக்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, கந்தகத்தைப் "பிணைக்க" உதவுவதற்காக மாங்கனீசு (Mn) அடிக்கடி சேர்க்கப்படுகிறது, அதேசமயம் நுண்துளைகள் மற்றும் தீங்கு விளைவிக்கும் உட்பொருட்கள் உருவாவதைத் தடுப்பதற்காக, ஆக்சிஜன் நீக்கத்திற்கு (கரைந்த ஆக்ஸிஜனைக் குறைத்தல்) அலுமினியம் (Al) பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

5. திரவ உலோக சுத்திகரிப்பு: ஆக்சிஜன் நீக்கம், கந்தக நீக்கம் மற்றும் வாயு நீக்கம்

இயந்திர பாகங்கள் வலுவாகவும் நம்பகத்தன்மையுடனும் இருக்க, உருகிய உலோகம் 'தூய்மையாக' இருக்க வேண்டும். ஆக்ஸிஜன், ஹைட்ரஜன், நைட்ரஜன், கந்தகம் மற்றும் உலோகமல்லாத உட்பொருட்கள் போன்ற அசுத்தங்கள் விரிசல்களை ஏற்படுத்தி, சோர்வு எதிர்ப்பைக் குறைக்கக்கூடும்.

சில சுத்திகரிப்பு முறைகள் பின்வருமாறு:
– ஆக்சிஜன் நீக்கம்: ஆக்சிஜனைப் பிணைப்பதற்காக Al, Si, அல்லது Mn-ஐச் சேர்த்தல்.
– கந்தக நீக்கம்: சுண்ணாம்பு (CaO) சேர்ப்பதன் மூலம் கந்தகத்தைக் குறைத்து, கந்தகத்தை ஈர்க்கும் திறன் கொண்ட கசடை உருவாக்குதல்.
– வெற்றிட வாயு நீக்கம்: டர்பைன் தண்டுகள் அல்லது உயர் மின்னழுத்த பற்சக்கரங்கள் போன்ற முக்கிய பாகங்களுக்கான உயர்தர எஃகில், வெற்றிட செயல்முறையின் மூலம் கரைந்துள்ள வாயுக்களை (குறிப்பாக ஹைட்ரஜன் மற்றும் நைட்ரஜனை) அகற்றுவது முக்கியமானதாகும்.
– கசடு சுத்திகரிப்பு: அசுத்தங்களைப் பிடிப்பதில் கசடு ஒரு பங்கு வகிக்கிறது. கசடின் கலவையை (சுண்ணாம்பு, ஃபுளோர்ஸ்பார், அலுமினா) கட்டுப்படுத்துவது சுத்திகரிப்பின் செயல்திறனைத் தீர்மானிக்கிறது.

6. ஊற்றுதல் மற்றும் ஆரம்ப உருவாக்கம் (வார்ப்பு)

உருகிய உலோகத்தின் கலவையும் தூய்மையும் நிர்ணயிக்கப்பட்ட இலக்குகளை அடைந்தவுடன், அடுத்த கட்டம் வார்ப்பு ஆகும். இதில் இரண்டு முக்கிய அணுகுமுறைகள் உள்ளன:

1. உலோகக் கட்டி வார்ப்பு: உருகிய உலோகம் ஒரு பெரிய அச்சில் ஊற்றப்பட்டு, பின்னர் அந்தக் கட்டியானது அடித்து வடித்தல் அல்லது உருட்டுதல் மூலம் மேலும் பதப்படுத்தப்படுகிறது. அடர்த்தியான கட்டமைப்பு மற்றும் உயர் இயந்திரவியல் பண்புகள் தேவைப்படும் பாகங்களுக்கு இந்த முறை பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
2. தொடர் வார்ப்பு: உருகிய உலோகம், கட்டிகள், வார்ப்பு உருண்டைகள் அல்லது தகடுகளில் தொடர்ச்சியாக ஊற்றப்படுகிறது. இந்த முறை பெருமளவு உற்பத்திக்கும் சீரான தரத்திற்கும் திறமையானது.

வார்ப்புச் செயல்பாட்டில் வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு மிகவும் முக்கியமானது. அதிகப்படியான வெப்பநிலை ஆக்சிஜனேற்றத்தை அதிகரிக்கக்கூடும்; மிகக் குறைந்த வெப்பநிலை தவறான வார்ப்புகளை (உலோகம் அச்சை முழுமையாக நிரப்பாமல் போதல்) ஏற்படுத்தக்கூடும். மேலும், வார்ப்பு வழித்தடம் மற்றும் செங்குத்துப் பகுதியின் வடிவமைப்பு, சுருக்க நுண்துளைகள் மற்றும் தனிமப் பிரிதல் ஆகியவற்றில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது.

7. உருவாக்கும் செயல்முறைகள்: வடித்தல், உருட்டுதல் மற்றும் ஆரம்பக்கட்ட எந்திர வேலைப்பாடு

பொருளின் கட்டமைப்பை மேம்படுத்துவதற்காக, பல இயந்திர பாகங்கள் நெகிழ்வு வார்ப்பு செயல்முறைகள் மூலம் தயாரிக்கப்படுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, வடித்தல் செயல்முறையானது, இழைகளைச் செம்மைப்படுத்துவதன் மூலமும், இழை ஓட்டத்தைப் பாகத்தின் வடிவத்தைப் பின்பற்றுமாறு வழிநடத்துவதன் மூலமும் வலிமையையும் உறுதித்தன்மையையும் அதிகரிக்க முடியும். தண்டுகள், தகடுகள் அல்லது வடிவவடிவங்களை வடிவமைக்க உருட்டுதல் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

வடிவமைத்த பிறகு, வெப்பச் செயலாக்கம் மற்றும் இறுதிப்படுத்தும் செயல்முறைகளுக்கு இடம் விட்டு, இறுதி அளவிற்கு நெருக்கமான வடிவத்தைப் பெறுவதற்காக, பாகங்கள் பொதுவாக ஆரம்பக்கட்ட எந்திர வேலைக்கு (கரடுமுரடான எந்திர வேலை) உட்படுத்தப்படுகின்றன.

8. விரும்பிய பண்புகளை அடைவதற்கான வெப்பச் சிகிச்சை

இயந்திர பாகங்களுக்கான உலோகக் கலவைகள், உகந்த பண்புகளை அடைவதற்கு பெரும்பாலும் வெப்பச் செயலாக்கம் தேவைப்படுகின்றன. சில பொதுவான வெப்பச் செயலாக்கங்கள் பின்வருமாறு:

– பதப்படுத்துதல்: பொருளை மென்மையாக்குகிறது, எஞ்சிய அழுத்தத்தைக் குறைக்கிறது, மற்றும் நீளும் தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.
– இயல்பாக்குதல்: பதப்படுத்துதலுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​இது நுண் கட்டமைப்பை இயல்பாக்கி, சீரான தன்மையையும் வலிமையையும் மேம்படுத்துகிறது.
– தணித்தல் மற்றும் பதப்படுத்துதல்: தணித்தல் (விரைவாகக் குளிர்வித்தல்) கடினத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது, பின்னர் பதப்படுத்துதல் நொறுங்கும் தன்மையைக் குறைத்து, வலிமையையும் உறுதித்தன்மையையும் சமநிலைப்படுத்துகிறது.
– கார்பரைசிங் / நைட்ரைடிங்: பற்சக்கரங்கள் மற்றும் உராய்வுக் கூறுகளுக்கான மேற்பரப்பைக் கடினப்படுத்தும் செயல்முறை. கார்பரைசிங் முறையில், மேற்பரப்பில் கார்பன் சேர்க்கப்படுகிறது; நைட்ரைடிங் முறையில், கடினமான மற்றும் தேய்மானத்தைத் தாங்கக்கூடிய ஒரு அடுக்கை உருவாக்க நைட்ரஜன் சேர்க்கப்படுகிறது.

வெப்பநிலை, தக்கவைக்கும் நேரம் மற்றும் குளிர்விக்கும் ஊடகம் (நீர், எண்ணெய், பாலிமர், வாயு) போன்ற அளவுருக்களின் தேர்வு, இறுதி கடினத்தன்மை, உருக்குலைவு மற்றும் விரிசல் ஏற்படும் அபாயம் ஆகியவற்றில் பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது.

9. இறுதி செய்தல், பரிசோதனை மற்றும் சோதனை

இறுதிக் கட்டம் என்பது இறுதிப்பணி மற்றும் தரக் கட்டுப்பாடு ஆகும். இறுதிப்பணியில், தேவைப்பட்டால், துல்லியமான இயந்திர வேலைப்பாடு, அரைத்தல், மெருகூட்டுதல் மற்றும் பூச்சுப் பூசுதல் ஆகியவை அடங்கும். அதன்பிறகு, மூலப்பொருள் விவரக்குறிப்புகளைப் பூர்த்தி செய்கிறதா என்பதை உறுதிப்படுத்த சோதனை செய்யப்படுகிறது.

– வேதியியல் கலவைச் சோதனை (OES அல்லது XRF).
– கடினத்தன்மை சோதனை (ராக்வெல், பிரினெல், விக்கர்ஸ்).
– இழுவிசை மற்றும் தாக்க (சார்ப்பி) சோதனைகள்.
– நுண் கட்டமைப்பு, தானிய அளவு மற்றும் உள்ளடக்கங்களைக் காண்பதற்கான உலோகவியல் சோதனைகள்.
– பாகங்களுக்கு சேதம் விளைவிக்காமல் குறைபாடுகளைக் கண்டறியப் பயன்படும் மீயொலி சோதனை, காந்தத் துகள் சோதனை, சாய ஊடுருவிச் சோதனை போன்ற அழிவற்ற சோதனை (NDT).
சுழற்சிமுறை சுமைகளுக்கு உட்பட்ட கூறுகளுக்கான சோர்வு சோதனை.

ஏதேனும் முரண்பாடுகள் கண்டறியப்பட்டால், கலவை சரிசெய்தல், வெப்பச் செயலாக்கத்தை மேம்படுத்துதல் அல்லது ஊற்றுதல் மற்றும் வடிவமைத்தல் செயல்முறையை மேம்படுத்துதல் போன்ற திருத்த நடவடிக்கைகள் எடுக்கப்படுகின்றன.

முடிவுரை

இயந்திர பாகங்களுக்கான உலோகக் கலவைகளின் உற்பத்தி என்பது, தேவையான மூலப்பொருளின் பண்புகளைத் தீர்மானிப்பது, அதன் கலவையைத் தேர்ந்தெடுப்பது, உருக்கிச் சுத்திகரிப்பது, வார்ப்பது, வடிவமைப்பது, வெப்பச் சிகிச்சை அளிப்பது மற்றும் இறுதிச் சோதனை செய்வது என ஒன்றோடொன்று தொடர்புடைய பல செயல்முறைகளின் தொகுப்பாகும். உலோகத்தின் கலவையையும் தூய்மையையும் கட்டுப்படுத்துவதிலும், அதன் விளைவாக உருவாகும் நுண் கட்டமைப்பு பாகத்தின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வதை உறுதிசெய்யும் துல்லியமான செயல்முறை மேலாண்மையிலும்தான் வெற்றிக்கான திறவுகோல் அடங்கியுள்ளது. ஒரு ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட மற்றும் தரநிலைகள் அடிப்படையிலான செயல்முறையின் மூலம், உலோகக் கலவைகளால் பல்வேறு தொழில்துறைப் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்துவதற்கு வலிமையான, நீடித்து உழைக்கக்கூடிய மற்றும் பாதுகாப்பான இயந்திர பாகங்களை உருவாக்க முடியும்.

நீங்கள் விரும்பினால், இந்தக் கட்டுரையை நான் மேலும் குறிப்பாக வடிவமைத்துத் தர முடியும் — உதாரணமாக, பற்சக்கரக் கலப்பு எஃகுகள், வாகன அலுமினியக் கலப்புலோகங்கள், அல்லது பம்ப் பாகங்களுக்கான துருப்பிடிக்காத எஃகுகள் ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்தி, அதன் கலவை எடுத்துக்காட்டுகள் மற்றும் செயல்முறைப் பாய்வு வரைபடங்களுடன் முழுமையாகத் தர முடியும்.