उच्च तापमान मिश्र धातु वे मिश्र धातु हैं जो 1300℃ या उससे भी अधिक तापमान पर अपने यांत्रिक गुणों और रासायनिक स्थिरता को बनाए रख सकते हैं। इनका व्यापक रूप से एयरोस्पेस, गैस टर्बाइन, उच्च तापमान वाली भट्टियों, परमाणु उद्योग और उच्च तापमान वाले रासायनिक उपकरणों में उपयोग किया जाता है। आधुनिक उद्योग में उच्च तापमान प्रदर्शन की बढ़ती मांगों के साथ, 1300 ℃ को सहन करने में सक्षम उच्च तापमान मिश्र धातु सामग्री विज्ञान क्षेत्र में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
निकेल-आधारित उच्च तापमान मिश्र धातु 1300 ℃ तापमान को सहन करने वाले वातावरण में सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली सामग्री है, जिसमें उच्च उच्च तापमान शक्ति, मजबूत रेंगना प्रतिरोध और अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध होता है। प्रमुख ग्रेड और विशेषताओं में शामिल हैं:
रेने 41: उत्कृष्ट उच्च तापमान शक्ति और रेंगना प्रतिरोध; अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान 1300℃ तक; आमतौर पर एयरो-इंजन ब्लेड और टरबाइन डिस्क जैसे महत्वपूर्ण घटकों में उपयोग किया जाता है।
इनकोनल 718: यद्यपि इसका सामान्य ऑपरेटिंग तापमान 650-700 ℃ है, ठोस समाधान सुदृढ़ीकरण और वर्षा सुदृढ़ीकरण उपचार के माध्यम से, इसका उपयोग उच्च तापमान स्थितियों के तहत गैस टरबाइन ब्लेड, फास्टनरों और उच्च तापमान संरचनात्मक घटकों में किया जा सकता है।
इनकोनेल 625 (एन06625): उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और ऑक्सीकरण प्रतिरोध, रासायनिक उद्योगों, समुद्री उच्च तापमान उपकरण और परमाणु उद्योग घटकों में उच्च तापमान भट्ठी घटकों के लिए उपयुक्त।
GH4133, GH99: चीन में आमतौर पर उच्च तापमान वाले निकल-आधारित मिश्र धातु का उपयोग किया जाता है, जो 1200-1300 ℃ के वातावरण में उपयोग करने योग्य है, आमतौर पर गैस टरबाइन और उच्च तापमान भट्टी ट्यूबों में उपयोग किया जाता है।
कोबाल्ट-आधारित सुपरअलॉय: कोबाल्ट-आधारित सुपरअलॉय का व्यापक रूप से उनके उत्कृष्ट रेंगना प्रतिरोध और थर्मल स्थिरता के कारण उच्च तापमान वाले क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से अत्यधिक तापमान वाले वातावरण के लिए उपयुक्त।
स्टेलाइट श्रृंखला: उत्कृष्ट पहनने के प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध, ऑपरेटिंग तापमान 1100-1300 ℃ तक, आमतौर पर उच्च तापमान काटने वाले उपकरण, टरबाइन ब्लेड और उच्च तापमान वाल्व में उपयोग किया जाता है।
Co-28Cr-6Mo मिश्र धातु: उच्च तापमान पर अच्छे यांत्रिक गुणों को बनाए रखता है, एयरो-इंजन के उच्च तापमान वाले घटकों और गैस टरबाइन के प्रमुख संरचनात्मक घटकों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
आयरन-आधारित सुपरअलॉय: आयरन-आधारित सुपरअलॉय अपेक्षाकृत सस्ते होते हैं और उच्च तापमान के लिए उपयुक्त होते हैं, लेकिन अत्यधिक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं। यद्यपि उनका तापमान प्रतिरोध निकल-कोबाल्ट आधारित मिश्र धातुओं की तुलना में थोड़ा कम है, वे कुछ औद्योगिक क्षेत्रों में प्रतिस्पर्धी बने हुए हैं:
HK40: चीन में आमतौर पर इस्तेमाल किया जाने वाला उच्च तापमान वाला लौह-आधारित मिश्र धातु, 1200 ℃ से नीचे प्रयोग करने योग्य, मुख्य रूप से उच्च तापमान वाले बॉयलर और हीट एक्सचेंज उपकरण में उपयोग किया जाता है।
GH3039: अच्छे ऑक्सीकरण और रेंगने के प्रतिरोध के साथ एक लौह-आधारित उच्च तापमान मिश्र धातु, उच्च तापमान भट्टी ट्यूबों और संरचनात्मक घटकों के लिए उपयुक्त है।
उच्च तापमान मिश्र धातुओं के प्रमुख प्रदर्शन संकेतक
1300℃ प्रतिरोधी उच्च तापमान मिश्र धातुओं का चयन करते समय, निम्नलिखित प्रदर्शन संकेतकों पर विचार किया जाना चाहिए:
रेंगना प्रतिरोध: लंबे समय तक उच्च तापमान भार के तहत आकार और ताकत बनाए रखना, विशेष रूप से टरबाइन ब्लेड और उच्च तापमान भट्ठी ट्यूबों के लिए महत्वपूर्ण है।
ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध: ऑक्सीकरण या संक्षारक मीडिया में दीर्घकालिक संचालन के दौरान सतह के ऑक्सीकरण, क्षरण या दरार को रोकना।
थर्मल स्थिरता: उच्च तापमान पर संरचनात्मक स्थिरता बनाए रखना, अनाज की वृद्धि या भंगुर चरणों की वर्षा से बचना।
मशीनिंग प्रदर्शन: अच्छी वेल्डिंग, फोर्जिंग और मशीनिंग क्षमताएं, जटिल संरचनात्मक घटकों के निर्माण की सुविधा प्रदान करती हैं।
1300℃ उच्च तापमान मिश्र धातुओं के अनुप्रयोग
आधुनिक उद्योग में उच्च तापमान मिश्र धातुओं का व्यापक अनुप्रयोग है:
एयरोस्पेस: प्रमुख उच्च तापमान वाले घटक जैसे टरबाइन इंजन ब्लेड, दहन कक्ष और नोजल।
गैस टर्बाइन: टर्बाइन डिस्क, गाइड वेन, उच्च तापमान बीयरिंग और दहन कक्ष लाइनर।
रासायनिक उच्च तापमान उपकरण: उच्च तापमान रिएक्टर, पाइपलाइन, हीट एक्सचेंजर्स, और संक्षारण प्रतिरोधी भट्ठी ट्यूब।
परमाणु उद्योग: उच्च तापमान वाले परमाणु रिएक्टर घटक, हीट एक्सचेंजर्स और विशेष पाइपिंग।
