
निकेल-आधारित रॉट सुपरॲलॉय हा उच्च-कार्यक्षमता सामग्रीचा एक वर्ग आहे जो विशेषत: 540°C (1000°F) पेक्षा जास्त तापमानात अपवादात्मक यांत्रिक शक्ती, रेंगाळण्याची प्रतिकारशक्ती आणि संरचनात्मक स्थिरतेसाठी डिझाइन केलेले आहे. "रॉट" या शब्दाचा अर्थ असा आहे की हे मिश्र धातु थर्मोमेकॅनिकल प्रक्रिया जसे की फोर्जिंग, रोलिंग किंवा एक्सट्रूझनद्वारे त्यांच्या अंतिम स्वरूपात आकार घेतात, ज्यामुळे त्यांच्या कास्ट समकक्षांच्या तुलनेत उत्कृष्ट तन्य आणि थकवा गुणधर्म प्रदान करणारी सूक्ष्म, दिशात्मक धान्य रचना तयार होते.
ते एरोस्पेस आणि उर्जा निर्मितीमधील उच्च-तापमान फिरणाऱ्या घटकांचा कणा आहेत, जेथे अपयश हा पर्याय नाही.
अपवादात्मक उच्च-तापमान सामर्थ्य: ते त्यांच्या वितळण्याच्या बिंदूजवळच्या तापमानात त्यांच्या खोली-तापमान शक्तीचा उच्च अंश राखून ठेवतात, मुख्यतः स्थिर, सुसंगत गामा-प्राइम (γ') अवक्षेपण टप्प्यामुळे [Ni₃(Al, Ti)].
उत्कृष्ट क्रिप प्रतिरोध: ते उच्च तापमानात सतत यांत्रिक तणावाखाली विकृतीचा प्रतिकार करतात, टर्बाइन ब्लेड आणि डिस्कसाठी एक महत्त्वपूर्ण गुणधर्म ज्याने दीर्घ कालावधीसाठी अचूक मंजुरी राखली पाहिजे.
सुपीरियर थकवा प्रतिकार: रॉट मायक्रोस्ट्रक्चर, त्याच्या परिष्कृत आणि अनेकदा दिशानिर्देशित धान्यांसह, चक्रीय लोडिंग अंतर्गत क्रॅक इनिशिएशन आणि प्रसारासाठी उत्कृष्ट प्रतिकार प्रदान करते.
उत्कृष्ट ऑक्सिडेशन आणि गंज प्रतिकार: उच्च क्रोमियम सामग्री (सामान्यत: 10-20%) एक संरक्षणात्मक, अनुयायी क्रोमिया (Cr₂O₃) स्केल तयार करण्यास सक्षम करते, गरम, ऑक्सिडायझिंग वातावरणात ऱ्हासास प्रतिकार करते.
मायक्रोस्ट्रक्चरल स्थिरता: ते उच्च ताण आणि तापमानाच्या दीर्घकालीन प्रदर्शनादरम्यान बळकट होणारे अवक्षेपण आणि हानिकारक टोपोलॉजिकल क्लोज-पॅक (TCP) टप्प्यांच्या निर्मितीला प्रतिकार करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत.
सर्वात जास्त मागणी असलेल्या फिरत्या ऍप्लिकेशन्समध्ये निकेल-आधारित रॉट सुपरऑलॉय अपरिहार्य आहेत:
एरोस्पेस जेट इंजिन:
टर्बाइन डिस्क: सर्वात गंभीर अनुप्रयोग. डिस्क्स उच्च रोटेशनल वेग आणि ताणांवर कार्य करतात, ज्यासाठी तन्य शक्ती, थकवा जीवन आणि फ्रॅक्चर कडकपणा यांचा सर्वोच्च समतोल आवश्यक असतो. Inconel 718 आणि Waspaloy सारखे मिश्र धातु उद्योग मानक आहेत.
शाफ्ट, स्पेसर्स आणि कंप्रेसर घटक.
जमीन-आधारित गॅस टर्बाइन: वीज निर्मितीसाठी, टर्बाइन डिस्क आणि ब्लेडमध्ये वापरल्या जातात.
रॉकेट इंजिन: टर्बोपंप घटकांसाठी ज्यांना अत्यंत वातावरणात उच्च शक्ती-ते-वजन गुणोत्तर आवश्यक असते.
अणुभट्ट्या आणि उच्च-तापमान फास्टनर्स.
द्रुत विहंगावलोकनासाठी खालील सारणी मुख्य वैशिष्ट्यांचा सारांश देते:
| वैशिष्ट्य | वर्णन | फायदा |
| उत्पादन मार्ग | थर्मोमेकॅनिकल प्रोसेसिंग (फोर्जिंग, रोलिंग). | उच्च कमी-तापमान तन्य आणि थकवा शक्तीसाठी परिष्कृत, एकसमान धान्य रचना तयार करते. |
| की स्ट्रेंथनिंग टप्पा | गामा-प्राइम (γ') [Ni₃(Al, Ti)] precipitates | उच्च-तापमान शक्ती आणि रांगणे प्रतिकार यासाठी प्राथमिक यंत्रणा प्रदान करते. |
| गंभीर गुणधर्म | तन्य आणि थकवा सामर्थ्य, रांगणे प्रतिकार, फ्रॅक्चर कडकपणा. | उच्च-ताण, उच्च-रोटेशन घटक जसे की टर्बाइन डिस्कसाठी आदर्श. |
| ठराविक फॉर्म | बिलेट्स, बार, रॉड, पत्रके आणि रिंग. | गंभीर फिरणारे भाग मशीनिंगसाठी प्रारंभिक स्टॉक. |
| आयकॉनिक मिश्रधातू | Inconel 718, Waspaloy, Alloy 720, René 41, Udimet 720. | वाढत्या मागणीच्या कामगिरीसाठी मिश्र धातुच्या डिझाइनच्या उत्क्रांतीचे प्रतिनिधित्व करा. |
| प्राथमिक उद्योग | एरोस्पेस (जेट इंजिन), उर्जा निर्मिती, रॉकेट्री. | उच्च इंजिन दाब आणि तापमान सक्षम करा, ज्यामुळे अधिक कार्यक्षमता आणि जोर येतो. |
सारांश, निकेल-आधारित रॉट सुपरऑलॉय उच्च-ताण, उच्च-तापमान घूर्णन घटकांसाठी धातू सामग्री विज्ञानाच्या शिखराचे प्रतिनिधित्व करा. त्यांची जटिल रसायनशास्त्र आणि काळजीपूर्वक नियंत्रित केलेली सूक्ष्म संरचना त्यांना आधुनिक विमानचालन आणि उर्जा प्रणालींमध्ये कार्यक्षमतेच्या आणि कार्यक्षमतेच्या सीमांना पुढे ढकलण्यासाठी आवश्यक बनवते.