
पहनने के लिए प्रतिरोधी मिश्र धातु सामग्रियों का एक वर्ग है जो विशेष रूप से यांत्रिक घिसाव के कारण सतह के क्षरण और सामग्री के नुकसान का सामना करने के लिए इंजीनियर किया जाता है। यह घिसाव घर्षण (स्क्रैपिंग), क्षरण (कणों द्वारा प्रभाव), आसंजन (पित्त और जब्ती), और प्रभाव के परिणामस्वरूप हो सकता है।
उनका प्राथमिक कार्य औद्योगिक उपकरणों की सेवा जीवन का विस्तार करना, डाउनटाइम को कम करना और मांग वाले वातावरण में परिचालन दक्षता में सुधार करना है।
पहनने के प्रतिरोध का विज्ञान
घिसाव प्रतिरोध घनत्व की तरह एकल भौतिक गुण नहीं है; यह एक जटिल प्रणाली व्यवहार है. किसी सामग्री के पहनने के प्रतिरोध की कुंजी प्लास्टिक विरूपण और फ्रैक्चर का विरोध करने की क्षमता में निहित है। यह मुख्य रूप से इसके माध्यम से हासिल किया जाता है:
उच्च कठोरता: कठोर कणों द्वारा प्रवेश और घर्षण का प्रतिरोध करता है।
कार्य सख्त करना: प्रभाव या तनाव पड़ने पर सतह पर सख्त और सख्त होने की क्षमता (उदाहरण के लिए, हैडफील्ड मैंगनीज स्टील)।
कठोरता: प्रभाव भार के तहत छिलने, टूटने और बिखरने का प्रतिरोध करता है।
सूक्ष्म संरचना: कठोर धातु मैट्रिक्स में एम्बेडेड हार्ड कार्बाइड (उदाहरण के लिए, क्रोमियम, टंगस्टन, वैनेडियम कार्बाइड) की उपस्थिति एक सामान्य विशेषता है।
पहनने के लिए प्रतिरोधी मिश्र धातुएं आम तौर पर लौह धातुओं (लौह और इस्पात) या अलौह धातुओं पर आधारित होती हैं, जिनमें से प्रत्येक को विशिष्ट पहनने के तंत्र के लिए तैयार किया जाता है।
| मिश्र धातु प्रकार/आधार | प्रमुख विशेषताएँ | सामान्य ग्रेड/उदाहरण | प्राथमिक अनुप्रयोग |
| मार्टेंसिटिक स्टील्स | उच्च कठोरता और अच्छी ताकत; गर्मी उपचार (शमन और तड़का) के माध्यम से प्राप्त किया गया। | एआर400, एआर500, 4140, 4340 | खनन बाल्टियाँ, क्रशर लाइनर, बुलडोजर ब्लेड, वियर प्लेटें। |
| ऑस्टेनिटिक मैंगनीज स्टील | "हैडफील्ड स्टील". बेहद कठिन और मेहनत करने वाला. प्रभाव पड़ने पर, इसकी सतह की कठोरता नाटकीय रूप से बढ़ जाती है जबकि कोर कठोर रहता है। | ए128 ग्रेड सी, एमएन13, एमएन18 | जॉ क्रशर लाइनर, रेलरोड मेंढक, रॉक ड्रिल बिट्स, क्रॉलर ट्रैक। |
| उच्च क्रोमियम सफेद कच्चा लोहा | कठोर क्रोमियम कार्बाइड की उच्च मात्रा के कारण असाधारण घर्षण प्रतिरोध। प्रभाव में भंगुर हो सकता है. | नी-हार्ड, ए532 | स्लरी पंप केसिंग, मिल लाइनर, पल्वराइज़र रोल, शॉट ब्लास्टिंग उपकरण। |
| कार्बाइड कंपोजिट | एक अखंड मिश्र धातु नहीं, बल्कि एक महत्वपूर्ण पहनने-प्रतिरोधी सामग्री। कठोर टंगस्टन कार्बाइड कण एक कठोर धातु मैट्रिक्स (जैसे कोबाल्ट या निकल) में एम्बेडेड होते हैं। | टंगस्टन कार्बाइड-कंपोजिट, सैटेलाइट (कोबाल्ट-आधारित) | हार्डफेसिंग तार, वियर प्लेट, काटने के उपकरण, ड्रिल बिट, वाल्व सीटें। |
| कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातुएँ | घिसाव, संक्षारण और उच्च तापमान (लाल-कठोरता) के संयोजन के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध। | स्टेलाइट, हेन्स मिश्र | गैस टरबाइन ब्लेड, उच्च तापमान वाल्व, आरा टिप, इंजन घटक। |
| निकल-आधारित मिश्र धातुएँ | कोबाल्ट मिश्रधातु के समान, अच्छा घिसाव और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है, अक्सर इसका उपयोग वहां किया जाता है जहां कोबाल्ट उपयुक्त नहीं होता है। | इनकोनेल, कोल्मोनॉय | रासायनिक प्रसंस्करण उपकरण, एयरोस्पेस घटक, हार्डफेसिंग ओवरले। |
इन मिश्र धातुओं का उपयोग हमेशा संपूर्ण घटकों को बनाने के लिए नहीं किया जाता है। आधार सामग्री की सुरक्षा के लिए इन्हें अक्सर लागत प्रभावी तरीकों से लागू किया जाता है:
कास्ट घटक: भाग (पंप आवरण की तरह) पूरी तरह से पहनने के लिए प्रतिरोधी मिश्र धातु से बना है।
प्लेटें पहनें: कठोर स्टील की शीट (उदाहरण के लिए, AR400) को कमजोर सतहों पर बोल्ट या वेल्ड किया जाता है।
हार्डफेसिंग/क्लैडिंग: पहनने के लिए प्रतिरोधी मिश्र धातु की एक परत को सस्ते, मजबूत आधार धातु की सतह पर वेल्डेड या फ़्यूज़ किया जाता है। यह एक बहुत ही सामान्य और किफायती तरीका है.
थर्मल स्प्रे: पहनने के लिए प्रतिरोधी परत बनाने के लिए सतह पर मिश्र धातु का एक लेप छिड़का जाता है।
संक्षेप में, पहनने के लिए प्रतिरोधी मिश्र धातु सामग्रियों का एक विविध और महत्वपूर्ण परिवार है जो भारी उद्योग की रीढ़ है। उपयुक्त मिश्र धातु का चयन पहनने के तंत्र (घर्षण, प्रभाव, आदि), ऑपरेटिंग वातावरण (तापमान और संक्षारण सहित), और आर्थिक विचारों की सटीक समझ पर निर्भर करता है।