
ఇనుము-ఆధారిత అధిక-ఉష్ణోగ్రత మిశ్రమాలు ఇనుము (Fe) ప్రధాన మూలకంతో కూడిన లోహ పదార్థాల తరగతి, ఇవి సాధారణంగా 540°C నుండి 760°C (1000°F నుండి 140°F 140) వరకు అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మంచి యాంత్రిక బలాన్ని మరియు అధోకరణానికి (ఆక్సీకరణ వంటివి) నిరోధకతను కలిగి ఉండేలా రూపొందించబడ్డాయి. "చేత" హోదా అనేది వేడి రోలింగ్, ఫోర్జింగ్ లేదా ఎక్స్ట్రాషన్ వంటి థర్మోమెకానికల్ ప్రక్రియల ద్వారా ఆకృతి చేయబడిందని సూచిస్తుంది, ఇవి బలం, డక్టిలిటీ మరియు ఫ్యాబ్రిబిలిటీ యొక్క అనుకూలమైన కలయికను అందించడానికి వాటి సూక్ష్మ నిర్మాణాన్ని మెరుగుపరుస్తాయి.
అవి అధిక-ఉష్ణోగ్రత అప్లికేషన్ల విస్తృత శ్రేణికి ఖర్చుతో కూడుకున్న మరియు అత్యంత బహుముఖ పరిష్కారంగా పనిచేస్తాయి, స్టెయిన్లెస్ స్టీల్స్ మరియు ఖరీదైన నికెల్ లేదా కోబాల్ట్-ఆధారిత సూపర్లాయ్ల మధ్య పనితీరు అంతరాన్ని తగ్గించాయి.
మంచి అధిక-ఉష్ణోగ్రత బలం & క్రీప్ రెసిస్టెన్స్: అవి అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మెకానికల్ లోడ్లో వైకల్యం మరియు నెమ్మదిగా, సమయం-ఆధారిత స్ట్రెయిన్ (క్రీప్) నిరోధిస్తాయి, అయితే వాటి ఎగువ ఉష్ణోగ్రత పరిమితి సాధారణంగా నికెల్-ఆధారిత సూపర్లాయ్ల కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.
అద్భుతమైన ఆక్సీకరణ & తుప్పు నిరోధకత: అధిక క్రోమియం కంటెంట్ (సాధారణంగా 12-28%) కారణంగా ఉపరితలంపై రక్షిత, అంటిపట్టుకొన్న క్రోమియా (Cr₂O₃) స్కేల్ను ఏర్పరచగల వారి సామర్థ్యం ఒక ముఖ్య లక్షణం. అనేక గ్రేడ్లు మరింత స్థిరమైన ప్రమాణాలను రూపొందించడానికి సిలికాన్ (Si) మరియు అల్యూమినియం (Al)లను కూడా కలిగి ఉంటాయి.
ఖర్చు-ప్రభావం: ఐరన్ మ్యాట్రిక్స్ ఆధారంగా, అవి నికెల్ లేదా కోబాల్ట్ ఆధారిత ప్రత్యామ్నాయాల కంటే చాలా తక్కువ ఖరీదు కలిగి ఉంటాయి, వీటిని పెద్ద-స్థాయి లేదా వ్యయ-సెన్సిటివ్ అప్లికేషన్లకు ఎంపిక చేసే పదార్థంగా మారుస్తుంది.
మంచి ఫ్యాబ్రికబిలిటీ: వాటి చేతబట్టిన స్వభావం అంటే వాటిని ప్రామాణిక పారిశ్రామిక పద్ధతులను ఉపయోగించి సంక్లిష్ట భాగాలుగా సులభంగా రూపొందించవచ్చు, మెషిన్ చేయవచ్చు మరియు వెల్డింగ్ చేయవచ్చు.
ఈ మిశ్రమాల యొక్క అధిక-ఉష్ణోగ్రత పనితీరు అనేక సినర్జిస్టిక్ మెకానిజమ్ల ద్వారా సాధించబడుతుంది:
ఘన పరిష్కారం బలోపేతం: మాలిబ్డినం (Mo), టంగ్స్టన్ (W), మరియు క్రోమియం (Cr) వంటి మూలకాలు ఐరన్ మ్యాట్రిక్స్లో కరిగి, తొలగుట కదలికకు ఆటంకం కలిగిస్తాయి మరియు ఆధార బలాన్ని అందిస్తాయి.
కార్బైడ్ అవపాతం బలోపేతం: ధాన్యం సరిహద్దుల వద్ద మరియు గింజల లోపల స్థిరమైన కార్బైడ్లు (ఉదా., M₂₃C₆, MC, ఇక్కడ M అంటే Cr, Mo, Nb) ఏర్పడటం వలన స్థానభ్రంశం మరియు ధాన్యం సరిహద్దులను పిన్ చేయడంలో సహాయపడుతుంది, ఇది బలం మరియు క్రీప్ నిరోధకతను పెంచుతుంది.
నైట్రైడ్ మరియు కార్బొనిట్రైడ్ అవపాతం: కొన్ని మిశ్రమాలలో, నియోబియం (Nb) మరియు టైటానియం (Ti) వంటి మూలకాలు జరిమానా నైట్రైడ్లు లేదా కార్బోనిట్రైడ్లను ఏర్పరుస్తాయి, ఇవి అదనపు అవపాతాన్ని బలపరుస్తాయి.
మైక్రోస్ట్రక్చరల్ స్టెబిలిటీ: మిశ్రమం కూర్పులు ఈ బలపరిచే దశల ముతకని నిరోధించడానికి మరియు వేడికి దీర్ఘకాలిక బహిర్గతం సమయంలో హానికరమైన ఇంటర్మెటాలిక్ సమ్మేళనాల ఏర్పాటును నిరోధించడానికి సమతుల్యంగా ఉంటాయి.
ఇనుము-ఆధారిత చేత చేయబడిన అధిక-ఉష్ణోగ్రత మిశ్రమాలు అనేక పరిశ్రమలలో పని చేసేవి:
విద్యుత్ ఉత్పత్తి:
ఆవిరి టర్బైన్లలో టర్బైన్ బ్లేడ్లు & డిస్క్లు మరియు గ్యాస్ టర్బైన్ల తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత దశలు.
బాయిలర్ గొట్టాలు, సూపర్హీటర్ & రీహీటర్ ట్యూబ్లు మరియు శిలాజ ఇంధన విద్యుత్ ప్లాంట్లలో ఉష్ణ వినిమాయకాలు.
ఆటోమోటివ్:
టర్బోచార్జర్ హౌసింగ్స్ (టర్బైన్ హౌసింగ్స్) ఎగ్సాస్ట్ గ్యాస్ ఉష్ణోగ్రతలను తట్టుకోవాలి.
ఎగ్జాస్ట్ మానిఫోల్డ్లు మరియు డౌన్పైప్లు.
పారిశ్రామిక ఫర్నేసులు & వేడి చికిత్స:
కార్బరైజింగ్, ఎనియలింగ్ మరియు ఇతర వేడి-చికిత్స ప్రక్రియలలో ఉపయోగించే రేడియంట్ ట్యూబ్లు, మఫిల్స్, ట్రేలు మరియు బుట్టలు.
పెట్రోకెమికల్ & రిఫైనింగ్:
ఫర్నేస్ కాయిల్స్ కోసం గొట్టాలు మరియు ఉత్ప్రేరక క్రాకర్లు మరియు సంస్కర్తలలో అధిక-ఉష్ణోగ్రత ప్రక్రియ స్ట్రీమ్ల కోసం పైపింగ్.
కింది పట్టిక శీఘ్ర స్థూలదృష్టి కోసం ముఖ్య లక్షణాలను సంగ్రహిస్తుంది:
| ఫీచర్ | వివరణ | అడ్వాంటేజ్ |
| బేస్ ఎలిమెంట్ | ఇనుము (Fe), అధిక తో క్రోమియం (Cr) కంటెంట్. | స్వాభావిక ఆక్సీకరణ నిరోధకతతో ఖర్చుతో కూడుకున్న పునాదిని అందిస్తుంది. |
| తయారీ మార్గం | థర్మోమెకానికల్ ప్రాసెసింగ్ (హాట్ రోలింగ్, ఫోర్జింగ్). | మంచి డక్టిలిటీ మరియు మొండితనంతో ఏకరీతి, చక్కటి-కణిత నిర్మాణంలో ఫలితాలు. |
| కీ బలపరిచేవారు | ఘన పరిష్కారం (Mo, W); కార్బైడ్లు (Cr, Nb, Mo). | అధిక-ఉష్ణోగ్రత బలం మరియు మైక్రోస్ట్రక్చరల్ స్థిరత్వం యొక్క సమతుల్య కలయికను అందిస్తుంది. |
| ఉష్ణోగ్రత పరిధి | ~760°C (1400°F) వరకు మంచి పనితీరు. | ప్రామాణిక స్టెయిన్లెస్ స్టీల్స్ మరియు నికెల్ సూపర్లాయ్ల మధ్య క్లిష్టమైన పనితీరు అంతరాన్ని పూరిస్తుంది. |
| కీ ప్రయోజనం | పనితీరు, ఫ్యాబ్రిబిలిటీ మరియు ఖర్చు యొక్క సరైన బ్యాలెన్స్. | అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఇంజనీరింగ్ సవాళ్లకు అత్యంత ఆర్థిక పరిష్కారం. |
| సాధారణ మిశ్రమాలు & రకాలు | ఆస్టెనిటిక్ (ఉదా., 304H, 316H, 321H, 347H); ఫెర్రిటిక్ (ఉదా., 446); అవపాతం-గట్టిపడగల (ఉదా., A-286, 17-4PH). | విభిన్న ఉష్ణోగ్రత, బలం మరియు తుప్పు అవసరాల కోసం విస్తృత ఎంపికను అందిస్తుంది. |
సారాంశంలో, ఇనుము-ఆధారిత వ్రాట్ అధిక-ఉష్ణోగ్రత మిశ్రమాలు ఆధునిక అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఇంజనీరింగ్లో విస్తారమైన భాగాన్ని ఎనేబుల్ చేసే ప్రాథమిక మరియు బహుముఖ పదార్థాల తరగతి. వారి అభివృద్ధి ఖర్చు మరియు పనితీరు యొక్క అద్భుతమైన ఆప్టిమైజేషన్ను సూచిస్తుంది, కుటుంబ కారు నుండి దాని విద్యుత్ను సరఫరా చేసే పవర్ ప్లాంట్ వరకు అప్లికేషన్లకు ఇది ఎంతో అవసరం.