
निकेल-आधारित गढ़ा सुपरअलॉय उच्च प्रदर्शन वाली सामग्रियों का एक वर्ग है जो असाधारण यांत्रिक शक्ति, रेंगना प्रतिरोध और ऊंचे तापमान पर संरचनात्मक स्थिरता के लिए डिज़ाइन किया गया है, आमतौर पर 540 डिग्री सेल्सियस (1000 डिग्री फारेनहाइट) से ऊपर। शब्द "गढ़ा" दर्शाता है कि इन मिश्र धातुओं को फोर्जिंग, रोलिंग या एक्सट्रूज़न जैसी थर्मोमैकेनिकल प्रक्रियाओं के माध्यम से उनके अंतिम रूप में आकार दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक अच्छी, दिशात्मक अनाज संरचना होती है जो उनके कास्ट समकक्षों की तुलना में बेहतर तन्यता और थकान गुण प्रदान करती है।
वे एयरोस्पेस और बिजली उत्पादन में उच्च तापमान पर घूमने वाले घटकों की रीढ़ हैं, जहां विफलता कोई विकल्प नहीं है।
असाधारण उच्च तापमान शक्ति: वे अपने पिघलने बिंदु के करीब तापमान पर अपने कमरे के तापमान की ताकत का एक उच्च अंश बनाए रखते हैं, मुख्य रूप से एक स्थिर, सुसंगत गामा-प्राइम (γ') अवक्षेप चरण [Ni₃(Al, Ti)] के कारण।
उत्कृष्ट रेंगना प्रतिरोध: वे उच्च तापमान पर निरंतर यांत्रिक तनाव के तहत विरूपण का विरोध करते हैं, टरबाइन ब्लेड और डिस्क के लिए एक महत्वपूर्ण संपत्ति है जिसे लंबे समय तक सटीक निकासी बनाए रखनी चाहिए।
बेहतर थकान प्रतिरोध: गढ़ा हुआ माइक्रोस्ट्रक्चर, अपने परिष्कृत और अक्सर दिशात्मक रूप से संरेखित अनाज के साथ, चक्रीय लोडिंग के तहत दरार की शुरुआत और प्रसार के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करता है।
उत्कृष्ट ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध: उच्च क्रोमियम सामग्री (आमतौर पर 10-20%) एक सुरक्षात्मक, अनुवर्ती क्रोमिया (Cr₂O₃) पैमाने के निर्माण में सक्षम बनाती है, जो गर्म, ऑक्सीकरण वाले वातावरण में गिरावट का विरोध करती है।
माइक्रोस्ट्रक्चरल स्थिरता: इन्हें मजबूत अवक्षेपों के मोटे होने और उच्च तनाव और तापमान के लंबे समय तक संपर्क के दौरान हानिकारक टोपोलॉजिकली क्लोज-पैक्ड (टीसीपी) चरणों के गठन का विरोध करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
सबसे अधिक मांग वाले घूर्णन अनुप्रयोगों में निकेल-आधारित गढ़ा सुपरअलॉय अपरिहार्य हैं:
एयरोस्पेस जेट इंजन:
टर्बाइन डिस्क: सबसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोग। डिस्क उच्च घूर्णी गति और तनाव पर काम करती है, जिसके लिए तन्य शक्ति, थकान जीवन और फ्रैक्चर क्रूरता के सर्वोच्च संतुलन की आवश्यकता होती है। इन्हेंल 718 और वास्पलोय जैसे मिश्र धातु उद्योग मानक हैं।
शाफ्ट, स्पेसर और कंप्रेसर घटक।
भूमि-आधारित गैस टर्बाइन: बिजली उत्पादन के लिए, टर्बाइन डिस्क और ब्लेड में उपयोग किया जाता है।
रॉकेट इंजन: टर्बोपंप घटकों के लिए जिन्हें चरम वातावरण में उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात की आवश्यकता होती है।
परमाणु रिएक्टर और उच्च तापमान फास्टनरों।
निम्न तालिका त्वरित अवलोकन के लिए मुख्य विशेषताओं का सारांश प्रस्तुत करती है:
| विशेषता | विवरण | फायदा |
| विनिर्माण मार्ग | थर्मोमैकेनिकल प्रोसेसिंग (फोर्जिंग, रोलिंग)। | बेहतर निम्न-तापमान तन्यता और थकान शक्ति के लिए एक परिष्कृत, समान अनाज संरचना का उत्पादन करता है। |
| मुख्य सुदृढ़ीकरण चरण | गामा-प्राइम (γ') [Ni₃(Al, Ti)] अवक्षेपित होता है। | उच्च तापमान शक्ति और रेंगना प्रतिरोध के लिए प्राथमिक तंत्र प्रदान करता है। |
| महत्वपूर्ण गुण | तन्यता और थकान शक्ति, रेंगना प्रतिरोध, फ्रैक्चर कठोरता। | टरबाइन डिस्क जैसे उच्च-तनाव, उच्च-रोटेशन घटकों के लिए आदर्श। |
| विशिष्ट रूप | बिलेट्स, बार्स, रॉड्स, शीट्स और रिंग्स। | महत्वपूर्ण घूर्णन भागों की मशीनिंग के लिए शुरुआती स्टॉक। |
| प्रतिष्ठित मिश्र | इनकोनेल 718, वास्पलोय, अलॉय 720, रेने 41, उडीमेट 720। | तेजी से मांग वाले प्रदर्शन के लिए मिश्र धातु डिजाइन के विकास का प्रतिनिधित्व करें। |
| प्राथमिक उद्योग | एयरोस्पेस (जेट इंजन), विद्युत उत्पादन, रॉकेट्री। | उच्च इंजन दबाव और तापमान सक्षम करें, जिससे अधिक दक्षता और जोर मिलेगा। |
संक्षेप में, निकेल-आधारित गढ़ा सुपरअलॉय उच्च-तनाव, उच्च-तापमान घूर्णन घटकों के लिए धातु सामग्री विज्ञान के शिखर का प्रतिनिधित्व करते हैं। उनकी जटिल रसायन विज्ञान और सावधानीपूर्वक नियंत्रित सूक्ष्म संरचना उन्हें आधुनिक विमानन और बिजली प्रणालियों में प्रदर्शन और दक्षता की सीमाओं को आगे बढ़ाने के लिए आवश्यक बनाती है।