2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28
गर्मी प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध बहुत महत्वपूर्ण विशेषताएं हैं। कुछ मैकेनिकल इंजीनियरिंग उत्पाद ऊंचे तापमान पर बहुत कठिन परिस्थितियों में काम करते हैं। पारंपरिक संरचनात्मक स्टील्स, गर्म होने पर, अपने यांत्रिक और भौतिक गुणों को अचानक बदल देते हैं, सक्रिय रूप से ऑक्सीकरण करना शुरू कर देते हैं और पैमाने का निर्माण करते हैं, जो पूरी तरह से अस्वीकार्य है और पूरे विधानसभा की विफलता और संभवतः एक गंभीर दुर्घटना का खतरा पैदा करता है। ऊंचे तापमान पर काम करने के लिए, मैटेरियल्स इंजीनियरों ने मेटलर्जिस्ट की मदद से कई विशेष स्टील्स और मिश्र धातुओं का निर्माण किया। यह लेख उनका संक्षिप्त विवरण देता है।
गर्मी प्रतिरोधी स्टील्स
कई लोग गर्मी प्रतिरोध की अवधारणा को गर्मी प्रतिरोध जैसी अवधारणा से जोड़ते हैं। ऐसा किसी भी हालत में नहीं करना चाहिए। गर्मी प्रतिरोध को लाल भंगुरता भी कहा जाता है। और इस अवधारणा का अर्थ है धातु (या मिश्र धातु) को बनाए रखने की क्षमताऊंचे तापमान पर काम करते समय उच्च यांत्रिक गुण। यही है, ऐसी धातु, लाल चमक के लिए गर्म होने पर भी (यह 550 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान के लिए विशिष्ट है), रेंगना नहीं होगा और पर्याप्त कठोरता बनाए रखेगा।
सरल शब्दों में, गर्मी प्रतिरोध उच्च तापमान पर गर्म होने पर प्रदर्शन को बनाए रखने के लिए सामग्री की क्षमता है। साधारण संरचनात्मक स्टील्स, यहां तक कि मामूली हीटिंग के साथ, नमनीय हो जाते हैं, जो उच्च तापमान पर काम करने वाले उत्पादों के निर्माण के लिए उनके उपयोग की संभावना को बाहर करता है।
धातुओं और मिश्र धातुओं के विभिन्न ग्रेडों में अलग-अलग गर्मी प्रतिरोध होता है। यह सूचक सामग्री की रासायनिक संरचना पर निर्भर करता है। गर्मी प्रतिरोध परीक्षण लंबे समय तक किए जा सकते हैं। लेकिन अक्सर, एक निश्चित तापमान पर ओवन में गर्म किए गए नमूनों को थोड़े समय के लिए तन्यता परीक्षण किया जाता है।
गर्मी प्रतिरोधी स्टील्स
गर्मी प्रतिरोध, गर्मी प्रतिरोध के विपरीत, उच्च तापमान पर काम करते समय जंग प्रक्रियाओं के विकास का विरोध करने के लिए सामग्री की क्षमता है। साधारण स्टील्स, अगर गर्मी के अधीन होते हैं (एक सुरक्षात्मक वातावरण या वैक्यूम में गर्मी उपचार के अपवाद के साथ), ऑक्सीकरण करना शुरू कर देते हैं। इसके अलावा, लंबे समय तक हीटिंग के साथ, उत्पाद की सतह पर कार्बन जलने लगता है। नतीजतन, सतह कार्बन से समाप्त हो जाती है, जिससे सतह पर यांत्रिक गुणों (मुख्य रूप से कठोरता) में तेज परिवर्तन होता है। प्रतिरोध बूँदें पहनें। मिलता है ऐसा नकारात्मक विकासघटना, एक धमकाने की तरह। स्टील्स का यह समूह 550 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर काम कर सकता है।
स्टील की गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए, इसके पिघल को सिलिकॉन, एल्यूमीनियम और क्रोमियम के साथ मिश्रित किया जाता है। कभी-कभी यह भाग की सतह के ताप प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए पर्याप्त होता है। इस मामले में, एक पाउडर माध्यम में सिलिकॉनिंग या एल्युमिनाइजिंग (क्रमशः सिलिकॉन या एल्यूमीनियम परमाणुओं के साथ सतह परत की संतृप्ति) का सहारा लिया जाता है।
उच्च गलनांक सामग्री
विशेष रूप से उच्च तापमान पर काम करते समय, माना सामग्री का उपयोग नहीं किया जा सकता है, क्योंकि 2000 डिग्री सेल्सियस के क्षेत्र में तापमान पर पिघलने लगता है (एक तरल चरण जारी होता है)। इन उद्देश्यों के लिए, आग रोक धातुओं का उपयोग किया जाता है: टंगस्टन, नाइओबियम, वैनेडियम, ज़िरकोनियम, और इसी तरह। ये सामग्रियां काफी महंगी हैं, लेकिन इंजीनियरों को अभी तक इनके लिए एक योग्य विकल्प नहीं मिला है।
क्रोमियम और निकल आधारित मिश्र धातुओं की विशेषता
पावर इंजीनियरिंग (भाप टर्बाइन के ब्लेड, विमान के इंजन के हिस्से, और इसी तरह) में उच्च गर्मी प्रतिरोध वाले मिश्र धातुओं की बहुत मांग है। इसके अलावा, ऐसी सामग्रियों की आवश्यकता लगातार बढ़ रही है। इसके अलावा, उत्पादन के लिए वैज्ञानिकों को अधिक से अधिक उन्नत सामग्री प्राप्त करने की आवश्यकता होती है जो बहुत उच्च तापमान पर अपने प्रदर्शन को बनाए रख सकें। इसलिए, गर्मी प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए लगातार काम चल रहा है। इस तत्व के साथ निकेल, या बल्कि मिश्र धातु इस्पात, इसमें योगदान देता है।
सभी गर्मी प्रतिरोधी स्टील्सनिकल के साथ मिश्रित हैं (65% से कम नहीं)। क्रोम जरूरी है। इस तत्व की सामग्री 14% से कम नहीं होनी चाहिए। अन्यथा, धातु की सतह तीव्रता से ऑक्सीकृत हो जाएगी।
स्टील को अतिरिक्त रूप से एल्यूमीनियम, वैनेडियम और अन्य दुर्दम्य तत्वों के साथ मिश्रित किया जाता है। एल्यूमीनियम, उदाहरण के लिए, कमरे के तापमान पर भी, एक पतली ऑक्साइड फिल्म के साथ कवर किया जाता है, जो जंग को धातु में गहराई से प्रवेश करने से रोकता है। यानी कोई पैमाना नहीं बनता।
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