উচ্চ-তাপমাত্রার সংকর ধাতু, যা তাপ-প্রতিরোধী সংকর ধাতু বা সুপার অ্যালয় নামেও পরিচিত, হল ধাতব পদার্থের একটি শ্রেণি যা উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে এবং নির্দিষ্ট চাপের মধ্যে দীর্ঘ-চালনা করতে সক্ষম। এগুলি উচ্চ-তাপমাত্রার অক্সিডেশন এবং গরম ক্ষয়, সেইসাথে উচ্চতর উচ্চ-তাপমাত্রার শক্তি, ক্লান্তি শক্তি, এবং ক্রীপ ফ্র্যাকচারের দৃঢ়তা প্রদর্শন করে। এই সংকর ধাতুগুলি প্রাথমিকভাবে মহাকাশ, শক্তি এবং সামুদ্রিক টারবাইন ইঞ্জিনগুলিতে ব্যবহৃত হয়।
উচ্চ-তাপমাত্রার ধাতুর শ্রেণীবিভাগ
1. ম্যাট্রিক্স উপাদান অনুসারে, তাদের তিনটি ভাগে ভাগ করা যায়: লোহা-ভিত্তিক, নিকেল-ভিত্তিক, এবং কোবাল্ট-ভিত্তিক৷
(1) লোহা-ভিত্তিক উচ্চ-তাপমাত্রার সংকর ধাতুগুলিকে তাপ-প্রতিরোধী খাদ ইস্পাতও বলা হয়। তাপ-প্রতিরোধী খাদ স্টিলগুলিকে তাদের স্বাভাবিক করার প্রয়োজনীয়তা অনুসারে মার্টেনসাইট, অস্টেনাইট, পার্লাইট, ফেরাইট তাপ-প্রতিরোধী ইস্পাত ইত্যাদিতে ভাগ করা যেতে পারে। আয়রন-উচ্চ-তাপমাত্রার ধাতুগুলির অপারেটিং তাপমাত্রা তুলনামূলকভাবে কম থাকে (600~850 ডিগ্রি), কিন্তু তাদের মাঝারি-তাপমাত্রার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি ভাল, যা অনুরূপ নিকেল ভিত্তিক সংকর ধাতুগুলির সমতুল্য বা ভাল-। উপরন্তু, তারা সস্তা এবং গরম কাজের সময় বিকৃত করা সহজ। এগুলি সাধারণত কম অপারেটিং তাপমাত্রা সহ ইঞ্জিনের অংশগুলিতে ব্যবহৃত হয়, যেমন টারবাইন ডিস্ক, কেসিং এবং শ্যাফ্ট।
(2) নিকেল-ভিত্তিক উচ্চ-তাপমাত্রার ধাতুগুলির অপারেটিং তাপমাত্রা সর্বোচ্চ (প্রায় 1000 ডিগ্রি) থাকে এবং এভিয়েশন জেট ইঞ্জিন এবং বিভিন্ন শিল্প গ্যাস টারবাইন যেমন টারবাইন ব্লেড, গাইড ভ্যান, টারবাইন ইত্যাদির উষ্ণতম অংশ তৈরিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
(৩) কোবাল্ট-ভিত্তিক উচ্চ-তাপমাত্রার ধাতুগুলির উত্তম ঢালাইযোগ্যতা এবং ঢালাইযোগ্যতা রয়েছে এবং 700~1050 ডিগ্রির উচ্চ তাপমাত্রায় ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি প্রধানত কোবাল্ট দিয়ে গঠিত, এবং এর সাধারণ প্রতিনিধি হল K610, যাতে 58% এর বেশি কোবাল্ট রয়েছে। কোবাল্টের উচ্চ মূল্য এবং স্বল্পতার কারণে এটি দেশে এবং বিদেশে খুব কমই ব্যবহৃত হয়। বিদ্যমান ব্র্যান্ডের মধ্যে রয়েছে K640, K644, GH188 ইত্যাদি।
2. প্রস্তুতির প্রক্রিয়া অনুসারে, এটিকে বিকৃত উচ্চ-তাপমাত্রার ধাতু, ঢালাই উচ্চ-তাপমাত্রার সংকর, এবং পাউডার উচ্চ-তাপমাত্রার মিশ্রণে ভাগ করা যায়।
(1) বিকৃত উচ্চ-তাপমাত্রার ধাতু
বিকৃত উচ্চ-তাপমাত্রার সংকরগুলি উচ্চ-তাপমাত্রার সংকর ধাতুগুলিকে বোঝায় যেগুলি ঠান্ডা এবং গরম প্রক্রিয়াকরণের মাধ্যমে বিভিন্ন প্রোফাইল বা অংশ খালি, এবং অবশেষে উষ্ণ-শেষ অংশে পরিণত হয়। মূল হল যে খাদ পিণ্ড গঠন করতে পারে। ঢালাই উচ্চ-তাপমাত্রার সংকর ধাতুগুলির সাথে তুলনা করে, বিকৃত উচ্চ-তাপমাত্রার সংকর ধাতুগুলি কম মাত্রায় থাকে। অতএব, গলনাঙ্কটি উচ্চতর, গরম কাজের তাপমাত্রার উপরের সীমাটি বেশি, খাদ পুনরায় ক্রিস্টালাইজেশন তাপমাত্রা কম এবং গরম কাজের তাপমাত্রার নিম্ন সীমা কম। অতএব, বিকৃত উচ্চ-তাপমাত্রার ধাতুগুলির গরম কাজের পরিসর ঢালাই উচ্চ-তাপমাত্রার সংকর ধাতুগুলির তুলনায় প্রশস্ত। বিভিন্ন ম্যাট্রিক্স উপাদান অনুসারে, বিকৃত উচ্চ-তাপমাত্রার মিশ্রণগুলিকে লোহা-ভিত্তিক বিকৃত উচ্চ-তাপমাত্রার সংকর, নিকেল-ভিত্তিক বিকৃত উচ্চ-তাপমাত্রার ধাতু, এবং কোবাল্ট{-তাপমাত্রাযুক্ত উচ্চ-8} তাপমাত্রায় বিভক্ত করা যেতে পারে।
(2) উচ্চ-তাপমাত্রার মিশ্র ঢালাই
উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যালয় ঢালাই এমন একটি প্রক্রিয়া যা সরাসরি ঢালাই করে বা দিকনির্দেশনামূলকভাবে মিশ্র যন্ত্রগুলিকে গলানোর পরে অংশগুলিতে শক্ত করে। তাদের বিকাশ 1940 এর দশকে শুরু হয়েছিল। উচ্চ-তাপমাত্রার ধাতুগুলিকে ঢালাই করা বিকৃতির কার্যকারিতাকে আর বিবেচনা করে না। সূক্ষ্ম ঢালাই পদ্ধতি বা দিকনির্দেশক দৃঢ়ীকরণ প্রক্রিয়াগুলি জটিল আকার এবং বাধাহীন অভ্যন্তরীণ গহ্বরের সাথে ফাঁপা পাতলা-প্রাচীরের ব্লেডগুলিকে ঢালাই করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। অতএব, ঢালাই সুপারঅ্যালয়ে উপাদানগুলির মোট পরিমাণ বিকৃত সুপারঅ্যালয়গুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি। সলিড দ্রবণ শক্তিশালীকরণ উপাদানের মধ্যে রয়েছে Re এবং Ru, যখন অবাধ্য ধাতু W এর বিষয়বস্তু বৃদ্ধি পায় (কিছু সংকর ধাতুতে, 10% এর বেশি)। বর্ষণ-আল এবং টাই ছাড়াও, এনবি, টা, এইচএফ, এবং ভি অন্তর্ভুক্ত।
কাস্ট সুপারঅ্যালয়গুলিকে তিনটি শ্রেণীতে দৃঢ়ীকরণ পদ্ধতি দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে: ইকুয়াক্সড ঢালাই সুপারঅ্যালয়, দিকনির্দেশকভাবে দৃঢ় কলামার সুপারঅ্যালয় এবং একক স্ফটিক সুপারঅ্যালয়। একক-স্ফটিক সুপারঅ্যালয়, একটি নতুন ধরনের সুপারঅ্যালয়, নির্দেশমূলক দৃঢ়করণের মাধ্যমে সমস্ত শস্যের সীমানা দূর করে গঠিত হয়। ধাতুগুলি পৃথক স্ফটিক দ্বারা গঠিত, তাই নাম একক-ক্রিস্টাল সুপারঅ্যালয়। শস্যের সীমানা হল ধাতুর মধ্যে এমন এলাকা যেখানে বিভিন্ন বিকৃতি, ত্রুটি এবং অমেধ্য জমা হয়। ক্রিস্টালের তুলনায় ঘরের তাপমাত্রায় শক্তিশালী হলেও, তারা উচ্চ তাপমাত্রায় পিছলে যাওয়ার জন্য সংবেদনশীল। উচ্চ তাপমাত্রায় যখন শস্যের সীমানার শক্তি হ্রাস পায়, তখন ধাতুর শক্তি হ্রাস পায়। তাই, দিকনির্দেশক দৃঢ়ীকরণের মাধ্যমে শস্যের সীমানা দূর করে চমৎকার কর্মক্ষমতা সহ একক-স্ফটিক সুপারঅ্যালয় পাওয়া যায়। বর্তমানে, প্রায় সব উন্নত ইঞ্জিন একক-ক্রিস্টাল অ্যালয় টারবাইন ব্লেড বা গাইড ভ্যান ব্যবহার করে।
(3) পাউডার করা উচ্চ-তাপমাত্রার ধাতু
তাপ-প্রতিরোধী সংকর ধাতুগুলির কার্যকারী তাপমাত্রা- উচ্চতর এবং উচ্চতর হতে থাকে, সংকর ধাতুগুলির শক্তিশালীকরণ উপাদানগুলির সংখ্যা বৃদ্ধি পায়, এবং রচনাটি আরও জটিল হয়ে ওঠে, ফলস্বরূপ কিছু সংকর ধাতু শুধুমাত্র ঢালাই অবস্থায় ব্যবহার করা যায় এবং গরম কাজের দ্বারা বিকৃত করা যায় না। উপরন্তু, সংকর উপাদানের বৃদ্ধির ফলে নিকেল ভিত্তিক সংকর ধাতুগুলি কঠিনীকরণের পরে গুরুতর উপাদান পৃথকীকরণ ঘটায়, যার ফলে অসম গঠন এবং কর্মক্ষমতা দেখা দেয়। উচ্চ-তাপমাত্রার ধাতু তৈরি করতে পাউডার ধাতুবিদ্যা প্রযুক্তির ব্যবহার উপরের সমস্যার সমাধান করতে পারে। কারণ পাউডার কণাগুলি ছোট এবং পাউডার তৈরির সময় ঠান্ডা হওয়ার গতি দ্রুত হয়, বিচ্ছিন্নতা দূর হয় এবং গরম কাজের বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত হয়। যে খাদটি শুধুমাত্র ঢালাই করা যায় তা একটি উচ্চ-তাপমাত্রার সংকর ধাতুতে পরিণত হয় যা গরম-কাজ করতে পারে, এবং ফলনের শক্তি এবং ক্লান্তি বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত হয়৷ পাউডার করা উচ্চ{10}}তাপমাত্রার মিশ্রগুলি উচ্চতর শক্তির সংকর ধাতু তৈরি করার একটি নতুন উপায় তৈরি করেছে৷ পাউডার করা উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যালয়গুলি প্রধানত উচ্চ-থ্রাস্ট-থেকে-উন্নত বিমানের ইঞ্জিনের জন্য টারবাইন ডিস্ক তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, এবং উচ্চ-তাপমাত্রা গরম-উচ্চ-তাপমাত্রা গরম-অন্তিম উপাদান যেমন কম্প্রেসার ডিস্ক, কম্প্রেসার ডিস্ক, কম্প্রেসার ডিস্ক তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়। বিমানের ইঞ্জিন।
উচ্চ তাপমাত্রা সংকর প্রয়োগ এলাকা
1. মহাকাশ
(1) দহন চেম্বার
দহন চেম্বার হল ইঞ্জিনের সমস্ত উপাদানের মধ্যে সর্বোচ্চ অপারেটিং তাপমাত্রার এলাকা। যখন দহন চেম্বারে গ্যাসের তাপমাত্রা 1500-2000 ডিগ্রিতে পৌঁছায়, তখন চেম্বারের প্রাচীরের খাদটির তাপমাত্রা 800-900 ডিগ্রি এবং স্থানীয়ভাবে 1100 ডিগ্রি পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, দহন চেম্বারে ব্যবহৃত বেশিরভাগ উচ্চ-তাপমাত্রার ধাতুগুলি হল কঠিন সমাধান-শক্তিশালী সংকর ধাতু। সংকর ধাতুগুলিতে প্রচুর পরিমাণে শক্ত দ্রবণ শক্তিশালীকরণ উপাদান রয়েছে যেমন W, Mo, এবং Nb। তারা উচ্চ তাপমাত্রা শক্তি এবং ভাল গঠন এবং ঢালাই বৈশিষ্ট্য আছে. প্রতিনিধিত্বমূলক গ্রেডগুলির মধ্যে রয়েছে GH1140, GH3030, GH3039, GH3333, GH3018, GH3022, GH3044, GH3128 এবং GH3170৷
(2) গাইড ভ্যান
গাইড ভ্যানগুলি এমন উপাদান যা দহন চেম্বার থেকে বেরিয়ে আসা গ্যাসের প্রবাহের দিককে সামঞ্জস্য করে। এগুলিকে গাইড ভ্যানও বলা হয়। এগুলি টারবাইন ইঞ্জিনের একটি অংশ যা সর্বশ্রেষ্ঠ তাপীয় শক সাপেক্ষে। বিশেষ করে যখন দহন চেম্বারে জ্বলন অসমান হয় বা অপারেশন খারাপ হয়, গাইড ভ্যানগুলি বেশি তাপ লোডের শিকার হয়। উন্নত টারবাইন ইঞ্জিনের গাইড ভ্যানের অপারেটিং তাপমাত্রা 1100 ডিগ্রিতে পৌঁছাতে পারে। গার্হস্থ্য গাইড ভ্যান অ্যালয়গুলির অপারেটিং তাপমাত্রা 1000 ~ 1050 ডিগ্রিতে পৌঁছতে পারে। প্রতিনিধিত্বমূলক উচ্চ-তাপমাত্রার খাদ নির্ভুল ঢালাই ধাতুর মধ্যে রয়েছে K214, K233, K406, K417, K403, K409, K408, K423B, ইত্যাদি।
(3) টারবাইন ব্লেড
টারবাইন ব্লেড হল বিমানের ইঞ্জিনের সবচেয়ে গুরুতর কাজের অবস্থার উপাদান। কাজের পরিবেশের তাপমাত্রা বেশি। উচ্চ-তাপমাত্রার সংকর ধাতুর সাধারণ গ্রেডগুলির মধ্যে রয়েছে GH4033, GH4037, GH4143, GH4049, GH4151, GH4118, GH4220, ইত্যাদি, যা 750-950 ডিগ্রির পরিবেশে ব্যবহার করা যেতে পারে৷ নতুন ইঞ্জিনগুলি বিকাশ করার সময় এবং পুরানো মডেলগুলিকে সংশোধন করার সময়, টারবাইন ব্লেড তৈরি করতে ঢালাই উচ্চ-তাপমাত্রার অ্যালয় ব্যবহার করা হয়। কাস্ট অ্যালয়গুলির সাধারণ গ্রেডগুলির মধ্যে রয়েছে K403, K417, K417G, K418, K403, K405, K4002, ইত্যাদি।
