निकेल मिश्र आधुनिक इंजीनियरिंग की एक आधारशिला का प्रतिनिधित्व करते हैं, उच्च - तापमान की ताकत, विविध वातावरणों में असाधारण संक्षारण प्रतिरोध, और अद्वितीय भौतिक गुणों के एक अद्वितीय संयोजन की पेशकश करते हैं, जिससे वे एयरोस्पेस प्रोपल्सन के लिए महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए अपरिहार्य सामग्री बन जाते हैं, रासायनिक प्रसंस्करण, गहरी ऊर्जा पीढ़ी और गहरी ऊर्जा पीढ़ी, सामग्री विफलता एक विकल्प नहीं है।
निकेल मिश्र धातुओं का परिचय
निकेल मिश्र धातु सामग्री के एक महत्वपूर्ण वर्ग का गठन करते हैं, जहां निकेल प्राथमिक घटक के रूप में कार्य करता है, जिसमें आमतौर पर 50% से अधिक संरचना शामिल होती है, हालांकि व्यावसायिक रूप से महत्वपूर्ण मिश्र धातु लगभग 30% निकल सामग्री तक हो सकते हैं, जबकि अभी भी अपनी मौलिक लाभकारी विशेषताओं का लाभ उठाते हैं।
इन मिश्र धातुओं को सावधानीपूर्वक पारंपरिक स्टील्स या नॉन - लौह मिश्र धातुओं से अधिक प्रदर्शन देने के लिए इंजीनियर किया जाता है, विशेष रूप से तापमान, दबाव और संक्षारक हमले की चरम स्थितियों के तहत। एक आधार धातु के रूप में निकल की अंतर्निहित बहुमुखी प्रतिभा कई औद्योगिक क्षेत्रों में अत्यधिक विशिष्ट और मांग की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सिलाई गई मिश्र धातुओं के एक विशाल स्पेक्ट्रम के निर्माण के लिए अनुमति देती है।
उनके विकास और निरंतर शोधन को बढ़ी हुई दक्षता, विश्वसनीयता, और सुरक्षा क्षमताओं के बहुत ही किनारे पर संचालित प्रौद्योगिकियों में सुरक्षा द्वारा संचालित किया गया है, जो कि सबसिया तेल कुओं की शत्रुतापूर्ण गहराई से जेट इंजन और गैस टर्बाइन के भीतर चिलचिलाती वातावरण तक है। निकेल मिश्र धातुओं का रणनीतिक महत्व तकनीकी प्रगति को सक्षम करने की उनकी क्षमता में निहित है जो अन्यथा कम सक्षम सामग्रियों के साथ असंभव होगा, महत्वपूर्ण बुनियादी ढांचे को रेखांकित करना और अगले - वैश्विक स्तर पर नवाचारों को नवाचार करना।
निकल मिश्र धातुओं की रचना
निकेल मिश्र धातुओं के असाधारण गुणों को परिष्कृत मिश्र धातु रणनीतियों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जिसमें निकेल मैट्रिक्स के साथ सहक्रियात्मक रूप से बातचीत करने के लिए सावधानीपूर्वक नियंत्रित अनुपात में तत्वों की एक विस्तृत सरणी शामिल होती है।
क्रोमियम यकीनन सबसे महत्वपूर्ण साथी तत्व है, जो उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण के लिए बकाया प्रतिरोध और जलीय जंग के लिए बकाया प्रतिरोध प्रदान करने के लिए पर्याप्त मात्रा में जोड़ा गया है, विशेष रूप से ऑक्सीकरण में एसिड और वातावरण को पिटिंग और दरार के जंग से ग्रस्त, एक तन्य, स्व - क्रोमियम ऑक्साइड सतह परत की मरम्मत करके।
मोलिब्डेनम एक और आधारशिला जोड़ है, जो एसिड, क्लोराइड्स और स्थानीयकृत जंग तंत्र जैसे पिटिंग और क्रेविस अटैक को कम करने के लिए प्रतिरोध को बढ़ाता है; उच्च - प्रदर्शन मिश्र धातुओं में अक्सर गंभीर सेवा स्थितियों के लिए 6-16% मोलिब्डेनम होता है।
आयरन आमतौर पर लागत को नियंत्रित करने और भौतिक गुणों को संशोधित करने के लिए मौजूद होता है, हालांकि इसका अनुपात मिश्र धातु परिवार के आधार पर व्यापक रूप से भिन्न होता है।
कॉपर को एसिड, विशेष रूप से सल्फ्यूरिक और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड को कम करने के लिए प्रतिरोध में सुधार करने के लिए जोड़ा जाता है, और समुद्री वातावरण में सामान्य संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाता है, जो मोनेल जैसे मिश्र धातुओं के लिए आधार बनाता है।
एल्यूमीनियम और टाइटेनियम जैसे तत्व वर्षा के सख्त होने के लिए महत्वपूर्ण हैं, गर्मी उपचार के दौरान गामा प्राइम (') जैसे सुसंगत इंटरमेटैलिक चरणों के गठन के माध्यम से महत्वपूर्ण शक्ति में वृद्धि को सक्षम करने के लिए, उच्च - तापमान संरचनात्मक घटकों के लिए आवश्यक है।
Niobium और Tantalum को मजबूत बनाने, संवेदीकरण के खिलाफ स्थिर करने और वेल्डेबिलिटी को बढ़ाने में योगदान करते हैं।
टंगस्टन ठोस समाधान मजबूतता प्रदान करता है, विशेष रूप से ऊंचा तापमान शक्ति और रेंगना प्रतिरोध के लिए फायदेमंद।
कार्बन, मैंगनीज, सिलिकॉन और सल्फर के नियंत्रित परिवर्धन प्रसंस्करण विशेषताओं और विशिष्ट गुणों को प्रभावित करते हैं, जबकि लैंथेनम, सेरियम, या Yttrium जैसे तत्वों का पता लगाने से ऑक्साइड स्केल आसंजन को बढ़ावा देकर ऑक्सीकरण प्रतिरोध में नाटकीय रूप से सुधार हो सकता है।
इन तत्वों का सटीक संतुलन और बातचीत प्रत्येक विशिष्ट निकेल मिश्र धातु ग्रेड के अद्वितीय चरित्र और प्रदर्शन लिफाफे को परिभाषित करती है।
सामान्य मिश्र धातु रचनाएं और उनके गुण
निकल मिश्र धातुओं के विशाल परिदृश्य में कई प्रमुख परिवारों को शामिल किया गया है, जिनमें से प्रत्येक में अलग -अलग संरचनाओं की विशेषता है जो विशेष गुणों के लिए अग्रणी हैं।
निकेल - कॉपर मिश्र, मोनेल 400 द्वारा अनुकरणीय, समुद्री जल और भाप, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड, और अल्कलिस के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करते हैं, उच्च शक्ति और क्रूरता के साथ मिलकर, उन्हें समुद्री अनुप्रयोगों, रासायनिक प्रसंस्करण जहाजों, और हाइड्रोकार्बन प्रसंस्करण उपकरण के लिए आदर्श बनाते हैं।
निकेल - क्रोमियम मिश्र धातु, या निकोरेस, जैसे कि इनकोला 600, उच्च तापमान और अच्छे यांत्रिक गुणों पर ऑक्सीकरण और कार्बोबराइजेशन के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करते हैं, व्यापक रूप से भट्ठी घटकों में उपयोग किया जाता है, गर्मी - फिक्स्चर, और रासायनिक प्रसंस्करण।
निकेल - क्रोमियम - लोहे के मिश्र, जिनमें incoloy 800 शामिल हैं, एक लागत की पेशकश करते हैं - अच्छे ऑक्सीकरण प्रतिरोध का प्रभावी संतुलन, मध्यम उच्च - तापमान की ताकत, और उपयोगी संक्षारण प्रतिरोध, हीट एक्सचेंजर्स में आवेदन ढूंढना, सुपरहेटर टब, और प्रोसेस पिपिंग।
निकेल - क्रोमियम - मोलिब्डेनम मिश्र धातुओं को संक्षारण प्रतिरोध के शिखर का प्रतिनिधित्व करते हैं; हेस्टेलॉय C276 जैसे मिश्र, गंभीर संक्षारक वातावरण के एक विशाल सरणी के लिए असाधारण प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं, जिसमें ऑक्सीकरण और एसिड, क्लोराइड्स और मिश्रित एसिड को कम करना शामिल है, प्रदूषण नियंत्रण स्क्रबर्स, रासायनिक रिएक्टरों और दवा प्रसंस्करण के लिए महत्वपूर्ण है।
वर्षा - हार्डनेबल निकल मिश्र, जैसे कि इनकनेल 718 और इनकनेल x - 750, '(Ni3 (Al, Ti)) या' '(Ni3NB) की वर्षा के माध्यम से असाधारण रूप से उच्च शक्ति प्राप्त करते हैं, जो कि ऊँची तापमान (gass) को ब्लेस, जेट, जेटी, जेटी, जेटी, जेट, उच्च शक्ति वाले फास्टनरों, और परमाणु रिएक्टर भागों।
निकेल - आधारित सुपरलॉय, अक्सर वर्षा की जटिल विविधताएं - सख्त नी - CR मिश्र धातुओं के साथ Co, w, ta, re, और उच्च स्तर के साथ al/ti, उच्च - तापमान क्रिप्टेस्ट में अंतिम का प्रतिनिधित्व करते हैं। भूमि - आधारित बिजली उत्पादन टर्बाइन।
निकेल मिश्र के गुण
निकल मिश्र धातुओं की परिभाषित विशेषताओं जो उन्हें उनकी रचना और धातुकर्म संरचना से सीधे अपरिहार्य स्टेम को प्रस्तुत करती हैं। इनमें से सबसे महत्वपूर्ण उनका असाधारण संक्षारण प्रतिरोध है, जो लगभग सभी अन्य धातु सामग्री को पार करता है; वे मजबूत एसिड, अल्कलिस, नमक समाधान, क्लोरीन, और कार्बनिक यौगिकों सहित वातावरण की एक चौंका देने वाले वातावरण द्वारा हमले का विरोध करते हैं, विशिष्ट ग्रेड के साथ पिटिंग के प्रतिरोध में उत्कृष्ट ग्रेड, क्रेविस जंग, तनाव संक्षारण क्रैकिंग (एससीसी), और कटाव {{1} आक्रामक मीडिया, खट्टे गैस जैसे आक्रामक मीडिया में क्षरण)।
उनकी बकाया उच्च - तापमान की ताकत और स्थिरता एक और आधारशिला संपत्ति है; निकेल मिश्र उल्लेखनीय यांत्रिक अखंडता, रेंगना प्रतिरोध, और 1000 डिग्री से अधिक तापमान पर विरूपण के लिए प्रतिरोध को बनाए रखते हैं, स्टेनलेस स्टील्स की क्षमताओं से परे, साथ ही साथ ऑक्सीकरण, कार्बोबराइजेशन, सल्फीडेशन और नाइट्राइडिंग का विरोध करते हुए गर्म, संक्षारक माहौल में मुकाबला करते हैं।
क्रायोजेनिक स्थितियों से लेकर उनके ऊंचे तापमान सेवा सीमा तक, एक विस्तृत तापमान सीमा पर क्रूरता और लचीलापन, प्रभाव और चक्रीय लोडिंग के तहत विश्वसनीयता सुनिश्चित करें, सुरक्षा में एक महत्वपूर्ण कारक - एयरोस्पेस और दबाव जहाजों जैसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग। उत्कृष्ट निर्माण विशेषताओं, जिसमें वेल्डेबिलिटी, फॉर्मेबिलिटी और मशीनबिलिटी शामिल हैं, जटिल घटकों के निर्माण के लिए अनुमति देते हैं।
अतिरिक्त मूल्यवान गुणों में विशिष्ट रचनाओं में अच्छे चुंबकीय और मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव गुण, थर्मल विस्तार के कम गुणांक और उच्च विद्युत प्रतिरोधकता शामिल हैं। गुणों का यह अनूठा संयोजन, अक्सर अन्य भौतिक परिवारों के साथ प्राप्त करना असंभव है, जो सबसे अधिक मांग वाले अनुप्रयोगों में उनके चयन को चलाता है।
निकल मिश्र धातुओं की विनिर्माण प्रक्रिया
उच्च - अखंडता निकल मिश्र धातु घटकों का उत्पादन प्राथमिक पिघलने के साथ शुरू होने वाले परिष्कृत विनिर्माण मार्गों में कठोर नियंत्रण की मांग करता है। प्रमुख तरीके वैक्यूम इंडक्शन पिघलने (वीआईएम) हैं, जो वैक्यूम वातावरण में मिश्र धातु रसायन विज्ञान और कम गैस सामग्री पर उत्कृष्ट नियंत्रण प्रदान करता है, अक्सर वैक्यूम आर्क रीमेल्टिंग (var) या इलेक्ट्रो- स्लैग रीमेल्टिंग (ईएसआर) जैसी माध्यमिक शोधन प्रक्रियाओं के बाद शुद्धता को बढ़ाने के लिए, सीगेटिवेशन को कम करने के लिए, सॉलिडिफिकेशन संरचना को कम करने के लिए।
इसके परिणामस्वरूप प्रीमियम - ग्रेड स्लिट्स महत्वपूर्ण घूर्णन एयरोस्पेस भागों के लिए आवश्यक है। Air - इलेक्ट्रिक आर्क भट्ठी (EAF) जैसी पिघलने की प्रक्रियाएं आर्गन ऑक्सीजन डिकारब्यूराइजेशन (AOD) के बाद भी नियोजित की जाती हैं, विशेष रूप से कम महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों या बड़े संस्करणों के लिए, कम लागत पर अच्छा रासायनिक नियंत्रण प्रदान करते हैं।
ठोस सिल्लियों को व्यापक थर्मोमैकेनिकल प्रोसेसिंग से गुजरना पड़ता है: ध्यान से नियंत्रित तापमान पर गर्म काम करना कास्ट संरचना को तोड़ता है, अनाज के आकार को परिष्कृत करता है, और प्रारंभिक आकार प्राप्त करता है। बाद में कोल्ड वर्किंग आगे अनाज संरचना को परिष्कृत करता है, काम के सख्त होने के माध्यम से ताकत को काफी बढ़ाता है, और सटीक आयामी सहिष्णुता और बार, तार, शीट, स्ट्रिप और ट्यूब उत्पादों के लिए आवश्यक सतह खत्म हो जाता है।
वर्षा - कठोर मिश्र धातुओं को घुलनशील चरणों को भंग करने के लिए विशिष्ट समाधान एनीलिंग और एजिंग हीट ट्रीटमेंट साइकिल से गुजरते हैं और फिर वांछित उच्च शक्ति के स्तर को प्राप्त करने के लिए समान रूप से वितरित किए गए कणों को मजबूत करते हैं। सुपरप्लास्टिक फॉर्मिंग और हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग जैसी उन्नत गठन तकनीकों का उपयोग जटिल एयरोस्पेस घटकों के लिए तेजी से किया जाता है।
मशीनिंग को मिश्र धातु की उच्च ताकत, काम कठोर प्रवृत्ति और कम तापीय चालकता के कारण विशेष टूलिंग, कूलेंट और मापदंडों की आवश्यकता होती है।
कठोर गुणवत्ता नियंत्रण, जिसमें गैर -- अल्ट्रासोनिक, रेडियोग्राफिक, और पैठ निरीक्षण जैसे विनाशकारी परीक्षण (एनडीटी) शामिल हैं, कठोर रासायनिक और यांत्रिक संपत्ति सत्यापन के साथ -साथ, विनिर्माण श्रृंखला में सर्वोपरि है, अंत - अनुप्रयोगों का उपयोग करने की विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए।
निकेल मिश्र के आवेदन
निकल मिश्र के अद्वितीय गुण सीधे उच्च - प्रदर्शन उद्योगों के एक विशाल स्पेक्ट्रम में अपनी महत्वपूर्ण भूमिका में अनुवाद करते हैं।
एयरोस्पेस और गैस टर्बाइनों में, वे बैकबोन सामग्री हैं, जो आधुनिक जेट इंजन के वजन का 50% तक बनते हैं; वर्षा - हार्डेड सुपरलॉय जैसे इनकोला 718 और Waspaloy फॉर्म कंप्रेसर और टरबाइन डिस्क, ब्लेड, शाफ्ट, दहनक, और afterburners, स्थायी चरम तनाव, तापमान 1000 डिग्री से अधिक, और कोरोसिविंग गैसों, उच्च दक्षता और थ्रस्ट {4}।
रासायनिक और पेट्रोकेमिकल प्रसंस्करण उद्योगों ने रिएक्टर्स, कॉलम, हीट एक्सचेंजर्स, पाइपिंग, पाइपिंग, वाल्व, और पंपों को संभालने के लिए रिएक्टर्स, कॉलम, कॉलम एक्सचेंजर्स, पाइपिंग, वाल्व, और पंपों को संभालने के लिए ni - cr - mo मिश्र धातुओं (जैसे, Hastelloy C276, C22, B2/B3) पर बहुत अधिक भरोसा किया। सुरक्षा और आर्थिक संचालन के लिए विश्वसनीयता और दीर्घायु आवश्यक हैं, डाउनटाइम और रखरखाव की लागत को कम करते हैं।
तेल और गैस की खोज और उत्पादन, विशेष रूप से गहरी - समुद्र, खट्टा, और उच्च - दबाव/उच्च - तापमान कुओं में, डाउनहोल ट्यूबिंग, केसिंग, सुरक्षा वाल्व, ब्लोआउट निवारक, और सब्सिडी घटक के लिए विशिष्ट निकेल मिश्र धातुओं का उपयोग करता है। ब्राइन्स में।
बिजली उत्पादन, पारंपरिक थर्मल और परमाणु दोनों, निकेल मिश्र धातुओं को महत्वपूर्ण उच्च - बॉयलर के तापमान वर्गों में नियोजित करता है, सुपरहाइटर, रीहेटर, स्टीम टरबाइन ब्लेड, और हीट एक्सचेंजर्स (इनकेल 600, 625, 718), साथ ही साथ ईंधन तत्व क्लैडिंग, नियंत्रण रॉड्स, और रिएक्टर कोर घटक, और रिएक्टोर कोर घटक, और रिएक्टर कोर कोर। X - 750, मिश्र धातु 800), भाप और शीतलक वातावरण में उनकी उच्च तापमान शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध का लाभ उठाते हैं।
समुद्री पानी के कंडेनसर और हीट एक्सचेंजर ट्यूब, पंप शाफ्ट, वाल्व ट्रिम, प्रोपेलर शाफ्ट, और फास्टनरों के लिए निकेल - तांबे के मिश्र धातुओं (मोनेल 400, के -500) से लाभ होता है, जो समुद्र के पानी के क्षरण, बायोफ्लिंग, और कटाव के लिए अपने शानदार प्रतिरोध के कारण।
प्रदूषण नियंत्रण और अपशिष्ट उपचार प्रणालियां नी - cr - mo alloys in pluue Gas desulfurization (FGD) स्क्रबर्स, स्टैक लाइनर्स, डक्टिंग, और अपशिष्ट जल उपचार उपकरणों को आक्रामक अम्लीय और क्लोराइड - laden वातावरणों का सामना करने के लिए उपयोग करती हैं।
चिकित्सा और फार्मास्युटिकल एप्लिकेशन सर्जिकल इम्प्लांट, डेंटल डिवाइसेस, पेसमेकर लीड्स, और फार्मास्युटिकल प्रोसेसिंग उपकरणों के लिए सर्जिकल इम्प्लांट, डेंटल डिवाइसेस, पेसमेकर लीड्स, और फार्मास्युटिकल प्रोसेसिंग उपकरणों के लिए विशिष्ट मिश्र धातुओं (जैसे, एमपी 35 एन, नाइटिनॉल) के चुंबकीय गुणों के लिए बायोकम्पैटिबिलिटी, संक्षारण प्रतिरोध, और गैर - का शोषण करते हैं।
ऑटोमोटिव एप्लिकेशन बढ़ रहे हैं, विशेष रूप से टर्बोचार्जर रोटर्स और एग्जॉस्ट वाल्व में (जैसे,) उच्च - प्रदर्शन और डाउनसाइज़्ड इंजन के लिए, उच्च निकास गैस तापमान को स्थायी करने के लिए।
अनुप्रयोगों की यह व्यापक श्रेणी आधुनिक प्रौद्योगिकी, सुरक्षा और पर्यावरण संरक्षण को सक्षम करने में निकल मिश्र धातुओं की अपरिहार्य प्रकृति को रेखांकित करती है।
