
ഇരുമ്പ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ലോഹസങ്കരങ്ങളാണ് പ്രധാന മൂലകമായി ഇരുമ്പ് (Fe) ഉള്ള ലോഹ പദാർത്ഥങ്ങൾ, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ, സാധാരണഗതിയിൽ 540°C മുതൽ 760°C (1000°F മുതൽ 140°F വരെ) പരിധിയിൽ, നല്ല മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിയും ഡീഗ്രേഡേഷനെ (ഓക്സിഡേഷൻ പോലെയുള്ള) പ്രതിരോധവും നിലനിർത്താൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിരിക്കുന്നു. ഹോട്ട് റോളിംഗ്, ഫോർജിംഗ് അല്ലെങ്കിൽ എക്സ്ട്രൂഷൻ പോലുള്ള തെർമോമെക്കാനിക്കൽ പ്രക്രിയകളാൽ അവ രൂപപ്പെട്ടതാണെന്ന് "റോട്ട്" പദവി സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് ശക്തി, ഡക്റ്റിലിറ്റി, ഫാബ്രിബിലിറ്റി എന്നിവയുടെ അനുകൂലമായ സംയോജനം നൽകുന്നതിന് അവയുടെ മൈക്രോസ്ട്രക്ചറിനെ പരിഷ്കരിക്കുന്നു.
സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലുകൾക്കും വിലകൂടിയ നിക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ കോബാൾട്ട് അധിഷ്ഠിത സൂപ്പർഅലോയ്കൾക്കും ഇടയിലുള്ള പ്രകടന വിടവ് നികത്തിക്കൊണ്ട് ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ വിശാലമായ ശ്രേണിക്ക് ചെലവ് കുറഞ്ഞതും വളരെ വൈവിധ്യമാർന്നതുമായ പരിഹാരമായി അവ പ്രവർത്തിക്കുന്നു.
നല്ല ഉയർന്ന ഊഷ്മാവ് ശക്തിയും ഇഴയുന്ന പ്രതിരോധവും: ഉയർന്ന താപനിലയിൽ മെക്കാനിക്കൽ ലോഡിന് കീഴിൽ അവ രൂപഭേദം, സാവധാനത്തിലുള്ള, സമയത്തെ ആശ്രയിക്കുന്ന സ്ട്രെയിൻ (ക്രീപ്പ്) എന്നിവയെ പ്രതിരോധിക്കും, എന്നിരുന്നാലും അവയുടെ ഉയർന്ന താപനില പരിധി നിക്കൽ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള സൂപ്പർഅലോയ്കളേക്കാൾ കുറവാണ്.
മികച്ച ഓക്സിഡേഷൻ & കോറഷൻ പ്രതിരോധം: ഉയർന്ന ക്രോമിയം ഉള്ളടക്കത്തിന് (സാധാരണയായി 12-28%) നന്ദി, ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു സംരക്ഷിത, ഒട്ടിപ്പിടിക്കുന്ന ക്രോമിയ (Cr₂O₃) രൂപപ്പെടുത്താനുള്ള അവയുടെ കഴിവാണ് ഒരു പ്രധാന സവിശേഷത. കൂടുതൽ സ്ഥിരതയുള്ള സ്കെയിലുകൾ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിന് പല ഗ്രേഡുകളിലും സിലിക്കൺ (Si), അലുമിനിയം (Al) എന്നിവയും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.
ചെലവ്-ഫലപ്രാപ്തി: ഇരുമ്പ് മാട്രിക്സ് അടിസ്ഥാനമാക്കി, അവ നിക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ കോബാൾട്ട് അധിഷ്ഠിത ബദലുകളേക്കാൾ വളരെ കുറവാണ്, ഇത് വലിയ തോതിലുള്ളതോ ചെലവ് സെൻസിറ്റീവായതോ ആയ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്കുള്ള തിരഞ്ഞെടുക്കാനുള്ള മെറ്റീരിയലാക്കി മാറ്റുന്നു.
നല്ല ഫാബ്രിക്കബിലിറ്റി: സാധാരണ വ്യാവസായിക രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് അവയെ എളുപ്പത്തിൽ രൂപപ്പെടുത്താനും മെഷീൻ ചെയ്യാനും സങ്കീർണ്ണമായ ഘടകങ്ങളിലേക്ക് ഇംതിയാസ് ചെയ്യാനും കഴിയും എന്നാണ് അവയുടെ രൂപകല്പന.
ഈ അലോയ്കളുടെ ഉയർന്ന താപനില പ്രകടനം നിരവധി സിനർജസ്റ്റിക് മെക്കാനിസങ്ങളിലൂടെ നേടിയെടുക്കുന്നു:
സോളിഡ് ലായനി ശക്തിപ്പെടുത്തൽ: മോളിബ്ഡിനം (മോ), ടങ്സ്റ്റൺ (ഡബ്ല്യു), ക്രോമിയം (സിആർ) തുടങ്ങിയ മൂലകങ്ങൾ ഇരുമ്പ് മാട്രിക്സിൽ ലയിക്കുന്നു, സ്ഥാനചലനത്തെ തടസ്സപ്പെടുത്തുകയും അടിസ്ഥാന ശക്തി നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു.
കാർബൈഡ് മഴ ശക്തമാക്കൽ: ധാന്യത്തിൻ്റെ അതിരുകളിലും ധാന്യങ്ങൾക്കുള്ളിലും സ്ഥിരതയുള്ള കാർബൈഡുകളുടെ (ഉദാ. M₂₃C₆, MC, M എന്നത് Cr, Mo, Nb) രൂപീകരണം, സ്ഥാനഭ്രംശങ്ങളും ധാന്യത്തിൻ്റെ അതിരുകളും പിൻ ചെയ്യാൻ സഹായിക്കുന്നു, ശക്തിയും ഇഴയുന്ന പ്രതിരോധവും വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു.
നൈട്രൈഡും കാർബോണിട്രൈഡും മഴ: ചില ലോഹസങ്കരങ്ങളിൽ, നിയോബിയം (Nb), ടൈറ്റാനിയം (Ti) തുടങ്ങിയ മൂലകങ്ങൾ കൂടുതൽ മഴ ശക്തിപ്രാപിക്കുന്ന സൂക്ഷ്മമായ നൈട്രൈഡുകളോ കാർബോണിട്രൈഡുകളോ ഉണ്ടാക്കുന്നു.
മൈക്രോസ്ട്രക്ചറൽ സ്റ്റെബിലിറ്റി: ഈ ശക്തിപ്പെടുത്തൽ ഘട്ടങ്ങളുടെ പരുക്കനെ പ്രതിരോധിക്കാൻ അലോയ് കോമ്പോസിഷനുകൾ സന്തുലിതവും ചൂടിൽ ദീർഘകാല എക്സ്പോഷർ സമയത്ത് ഹാനികരമായ ഇൻ്റർമെറ്റാലിക് സംയുക്തങ്ങളുടെ രൂപീകരണവും.
ഇരുമ്പ് അധിഷ്ഠിതമായ ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള അലോയ്കൾ നിരവധി വ്യവസായങ്ങളിൽ ഉടനീളം വർക്ക്ഹോഴ്സുകളാണ്:
വൈദ്യുതി ഉത്പാദനം:
സ്റ്റീം ടർബൈനുകളിലെ ടർബൈൻ ബ്ലേഡുകളും ഡിസ്കുകളും ഗ്യാസ് ടർബൈനുകളുടെ താഴ്ന്ന-താപനില ഘട്ടങ്ങളും.
ബോയിലർ ട്യൂബുകൾ, സൂപ്പർഹീറ്റർ & റീഹീറ്റർ ട്യൂബുകൾ, ഫോസിൽ ഇന്ധന പവർ പ്ലാൻ്റുകളിലെ ചൂട് എക്സ്ചേഞ്ചറുകൾ.
ഓട്ടോമോട്ടീവ്:
എക്സ്ഹോസ്റ്റ് വാതക താപനിലയെ നേരിടേണ്ട ടർബോചാർജർ ഹൗസിംഗ്സ് (ടർബൈൻ ഹൗസിംഗ്സ്).
എക്സ്ഹോസ്റ്റ് മാനിഫോൾഡുകളും ഡൗൺ പൈപ്പുകളും.
വ്യാവസായിക ചൂളകളും ചൂട് ചികിത്സയും:
കാർബറൈസിംഗ്, അനീലിംഗ്, മറ്റ് ചൂട്-ചികിത്സ പ്രക്രിയകൾ എന്നിവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന റേഡിയൻ്റ് ട്യൂബുകൾ, മഫിളുകൾ, ട്രേകൾ, കൊട്ടകൾ.
പെട്രോകെമിക്കൽ & റിഫൈനിംഗ്:
ചൂള കോയിലുകൾക്കുള്ള ട്യൂബിംഗും കാറ്റലറ്റിക് ക്രാക്കറുകളിലും റിഫോർമേഴ്സിലും ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള പ്രക്രിയ സ്ട്രീമുകൾക്കുള്ള പൈപ്പിംഗും.
ദ്രുത അവലോകനത്തിനുള്ള പ്രധാന സവിശേഷതകൾ ഇനിപ്പറയുന്ന പട്ടിക സംഗ്രഹിക്കുന്നു:
| സവിശേഷത | വിവരണം | പ്രയോജനം |
| അടിസ്ഥാന ഘടകം | ഇരുമ്പ് (Fe), ഉയർന്ന കൂടെ Chromium (Cr) ഉള്ളടക്കം. | അന്തർലീനമായ ഓക്സിഡേഷൻ പ്രതിരോധത്തോടുകൂടിയ ചെലവ് കുറഞ്ഞ അടിത്തറ നൽകുന്നു. |
| നിർമ്മാണ റൂട്ട് | തെർമോമെക്കാനിക്കൽ പ്രോസസ്സിംഗ് (ഹോട്ട് റോളിംഗ്, ഫോർജിംഗ്). | നല്ല ഡക്റ്റിലിറ്റിയും കാഠിന്യവും ഉള്ള ഒരു ഏകീകൃത, സൂക്ഷ്മമായ ഘടനയിൽ ഫലങ്ങൾ. |
| പ്രധാന ശക്തികൾ | സോളിഡ് സൊല്യൂഷൻ (മോ, ഡബ്ല്യു); കാർബൈഡുകൾ (Cr, Nb, Mo). | ഉയർന്ന താപനില ശക്തിയുടെയും മൈക്രോസ്ട്രക്ചറൽ സ്ഥിരതയുടെയും സമതുലിതമായ സംയോജനം നൽകുന്നു. |
| താപനില പരിധി | ~760°C (1400°F) വരെയുള്ള നല്ല പ്രകടനം. | സ്റ്റാൻഡേർഡ് സ്റ്റെയിൻലെസ് സ്റ്റീലുകൾക്കും നിക്കൽ സൂപ്പർഅലോയ്കൾക്കും ഇടയിലുള്ള നിർണായക പ്രകടന വിടവ് നികത്തുന്നു. |
| പ്രധാന ആനുകൂല്യം | പ്രകടനം, ഫാബ്രിബിലിറ്റി, ചെലവ് എന്നിവയുടെ ഒപ്റ്റിമൽ ബാലൻസ്. | ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള എഞ്ചിനീയറിംഗ് വെല്ലുവിളികൾക്കുള്ള ഏറ്റവും ലാഭകരമായ പരിഹാരം. |
| സാധാരണ അലോയ്കളും തരങ്ങളും | ഓസ്റ്റെനിറ്റിക് (ഉദാ. 304H, 316H, 321H, 347H); ഫെറിറ്റിക് (ഉദാ. 446); മഴ-കാഠിന്യം (ഉദാ., A-286, 17-4PH). | വ്യത്യസ്ത താപനില, ശക്തി, തുരുമ്പെടുക്കൽ ആവശ്യകതകൾ എന്നിവയ്ക്കായി വിശാലമായ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു. |
ചുരുക്കത്തിൽ, ഇരുമ്പ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ലോഹസങ്കരങ്ങൾ ആധുനിക ഹൈ-ടെമ്പറേച്ചർ എഞ്ചിനീയറിംഗിൻ്റെ വലിയൊരു ഭാഗം പ്രാപ്തമാക്കുന്ന മെറ്റീരിയലുകളുടെ അടിസ്ഥാനപരവും വൈവിധ്യപൂർണ്ണവുമായ ഒരു വിഭാഗമാണ്. അവരുടെ വികസനം ചെലവിൻ്റെയും പ്രകടനത്തിൻ്റെയും മികച്ച ഒപ്റ്റിമൈസേഷനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, ഫാമിലി കാർ മുതൽ വൈദ്യുതി വിതരണം ചെയ്യുന്ന പവർ പ്ലാൻ്റ് വരെയുള്ള ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് അവ ഒഴിച്ചുകൂടാനാവാത്തതാക്കുന്നു.