उच्च तापमान मिश्र धातु एक प्रकार की धातु सामग्री को संदर्भित करती है जो मैट्रिक्स तत्वों के रूप में लोहा, कोबाल्ट और निकल से बनी होती है और अन्य धातु या गैर-धातु तत्वों के साथ जुड़ी होती है। यह 600 डिग्री से ऊपर के अति उच्च तापमान और कुछ तनावों के तहत लंबे समय तक काम कर सकता है। यह एयरोस्पेस, गैस टर्बाइन, ऑटोमोबाइल, परमाणु ऊर्जा, पेट्रोकेमिकल्स आदि के क्षेत्र में मुख्य अनुप्रयोग सामग्री है।
1. वर्गीकरण
1. घटक तत्वों द्वारा:
लौह-आधारित उच्च तापमान मिश्र धातु: लौह, क्रोमियम, टंगस्टन, मोलिब्डेनम और अन्य तत्वों से बना एक उच्च तापमान मिश्र धातु, जिसका उपयोग मध्यम तापमान (600-850 डिग्री) स्थितियों के तहत किया जाता है। लौह-आधारित मिश्रधातुओं का उपयोग आम तौर पर इंजन के कम परिचालन तापमान वाले हिस्सों, जैसे टरबाइन डिस्क, केसिंग और शाफ्ट में किया जाता है।
निकल-आधारित उच्च तापमान मिश्र धातु: निकल, क्रोमियम, मोलिब्डेनम और अन्य तत्वों से बना एक उच्च तापमान मिश्र धातु, जिसका उपयोग मध्यम और उच्च तापमान (650-1000 डिग्री) स्थितियों के तहत किया जाता है। सभी उच्च-तापमान मिश्र धातुओं में, निकल-आधारित उच्च-तापमान मिश्र धातुओं में उच्चतम उच्च-तापमान शक्ति होती है और इसका व्यापक रूप से टर्बोजेट विमान इंजन और विभिन्न औद्योगिक गैस टरबाइनों के सबसे गर्म हिस्सों, जैसे टरबाइन ब्लेड, गाइड ब्लेड, के निर्माण में उपयोग किया जाता है। टर्बाइन, आदि
कोबाल्ट-आधारित उच्च तापमान मिश्र धातु: कोबाल्ट, क्रोमियम, टंगस्टन, निकल और अन्य तत्वों से बना एक ऑस्टेनिटिक उच्च तापमान मिश्र धातु, उच्च तापमान स्थितियों के तहत उपयोग किया जाता है, जिसमें कोबाल्ट सामग्री 40% -65% होती है, अच्छा कास्टेबिलिटी और वेल्डेबिलिटी, और मुख्य रूप से गाइड ब्लेड सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है। सीमित कोबाल्ट संसाधनों के कारण, इस प्रकार की मिश्र धातु महंगी है।
2. विनिर्माण प्रक्रिया द्वारा वर्गीकरण: इसे मुख्य रूप से तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: विकृत उच्च तापमान मिश्र धातु, कास्ट उच्च तापमान मिश्र धातु, और पाउडर धातुकर्म उच्च तापमान मिश्र धातु।
3. सुदृढ़ीकरण विधि द्वारा वर्गीकरण: इसमें मुख्य रूप से चार श्रेणियां शामिल हैं: ठोस समाधान सुदृढ़ीकरण, अवक्षेपण सुदृढ़ीकरण, ऑक्साइड फैलाव सुदृढ़ीकरण और फाइबर सुदृढ़ीकरण।
2. आवेदन
उच्च तापमान वाले मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से विमानन, एयरोस्पेस इंजन, जहाजों और औद्योगिक गैस टर्बाइनों के मुख्य हॉट-एंड घटकों में उपयोग किया जाता है।
1. विमानन क्षेत्र
उच्च तापमान वाले मिश्र धातुओं का उपयोग उनके जन्म से ही विमानन इंजनों में किया जाता रहा है। आधुनिक विमानन इंजनों में, उच्च तापमान वाली मिश्र धातु सामग्री का उपयोग मुख्य रूप से चार प्रमुख हॉट-एंड घटकों के लिए किया जाता है: दहन कक्ष, गाइड कक्ष, टरबाइन ब्लेड और टरबाइन डिस्क। इसके अलावा, इनका उपयोग केसिंग, रिंग, आफ्टरबर्नर और टेल नोजल के लिए भी किया जाता है।
2. गैस टर्बाइन के प्रमुख घटक
जहाज, बिजली, पेट्रोकेमिकल्स, धातु विज्ञान आदि के क्षेत्रों में गैस टर्बाइनों का व्यापक रूप से उपयोग किया जा रहा है। विमानन इंजनों की तुलना में, गैस टर्बाइनों को अच्छी रेंगने की ताकत, थकान के अलावा मजबूत थर्मल संक्षारण प्रतिरोध और अच्छी संगठनात्मक स्थिरता के लिए उच्च तापमान वाले मिश्र धातुओं की आवश्यकता होती है। ताकत, और लचीलापन. इसलिए, उच्च तापमान वाले मिश्र धातु उत्कृष्ट प्रसंस्करण उत्पादकता यांत्रिक प्रदर्शन और स्थिर संगठन के साथ टरबाइन ब्लेड और गाइड ब्लेड के लिए मुख्य कच्चे माल हैं, जो सीधे निर्धारित करते हैं कि गैस टरबाइन एक जटिल कार्य वातावरण में लंबे समय तक कुशलतापूर्वक काम कर सकता है या नहीं।
3. परमाणु ऊर्जा क्षेत्र
परमाणु ऊर्जा के लिए उच्च तापमान वाले मिश्र धातुओं में ईंधन तत्व क्लैडिंग सामग्री, संरचनात्मक सामग्री, और ईंधन रॉड पोजिशनिंग ग्रिड, उच्च तापमान गैस भट्टी हीट एक्सचेंजर्स आदि शामिल हैं, जिन्हें अन्य सामग्रियों से बदलना मुश्किल है।
4. अन्य क्षेत्र
उच्च तापमान मिश्र धातुएं बिजली, पेट्रोकेमिकल, ऑटोमोबाइल, धातु विज्ञान और कांच निर्माण जैसे नागरिक क्षेत्रों में भी अपूरणीय भूमिका निभाती हैं।
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