பார்வைகள்: 0 ஆசிரியர்: தள ஆசிரியர் வெளியிடும் நேரம்: 2024-10-08 தோற்றம்: தளம்
தொழில்துறை பொருட்களின் உலகில், குறிப்பாக குழாய் உற்பத்தியில், பொருள் வலிமையின் கேள்வி முதன்மையானது. இரண்டு பொருட்கள் பெரும்பாலும் ஒப்பிடப்படுகின்றன நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகு. இரண்டும் அவற்றின் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் நீடித்த தன்மைக்கு பெயர் பெற்றவை, ஆனால் வலிமைக்கு வரும்போது, குறிப்பாக குழாய் பயன்பாடுகளில், பதில் எப்போதும் நேரடியானதாக இருக்காது.
நிக்கல் உலோகக் கலவைகள் மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகு ஆகியவை அவற்றின் தனித்துவமான பண்புகள் காரணமாக பல்வேறு தொழில்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. இருப்பினும், அவற்றின் வலிமை பண்புகள், குறிப்பாக குழாய் வடிவத்தில், பல காரணிகளைப் பொறுத்து கணிசமாக மாறுபடும். இந்தக் கட்டுரை கேள்வியை ஆராய்வதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது: நிக்கல் அலாய் துருப்பிடிக்காத எஃகு விட வலிமையானதா, குறிப்பாக குழாய் வலிமையைக் கருத்தில் கொள்ளும்போது?
நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகு ஆகியவற்றுக்கு இடையே உள்ள வலிமை வேறுபாடுகளைப் புரிந்து கொள்ள, நாம் முதலில் அவற்றின் இரசாயன கலவைகளை ஆராய வேண்டும்.
நிக்கல் உலோகக் கலவைகள் முதன்மையாக நிக்கலால் ஆனவை, குறிப்பிடத்தக்க அளவு குரோமியம் மற்றும் பெரும்பாலும் மாலிப்டினம். இந்த உலோகக் கலவைகளில் உள்ள நிக்கல் உள்ளடக்கம் பொதுவாக 30% முதல் 75% வரை இருக்கும், குரோமியம் உள்ளடக்கம் 0% முதல் 35% வரை மாறுபடும், மற்றும் மாலிப்டினம் 0% முதல் 32% வரை இருக்கும்.
பல வகையான நிக்கல் உலோகக் கலவைகள் உள்ளன, ஒவ்வொன்றும் அதன் தனித்துவமான கலவை:
1. மோனல்: ஒரு நிக்கல்-செம்பு கலவை
2. இன்கோனல்: ஒரு நிக்கல்-குரோமியம் கலவை
3. Incoloy: ஒரு நிக்கல்-குரோமியம்-இரும்பு கலவை
4. ஹாஸ்டெல்லோய்: ஒரு நிக்கல்-மாலிப்டினம்-குரோமியம் கலவை
துருப்பிடிக்காத எஃகு, மறுபுறம், முதன்மையாக இரும்பு அடிப்படையிலான கலவையாகும். இது குறைந்தபட்சம் 10.5% குரோமியத்தைக் கொண்டுள்ளது, இது மேற்பரப்பில் குரோமியம் ஆக்சைட்டின் பாதுகாப்பு அடுக்கை உருவாக்குகிறது, இது அரிப்பு எதிர்ப்பை வழங்குகிறது. துருப்பிடிக்காத எஃகில் உள்ள நிக்கல் உள்ளடக்கம் தரத்தைப் பொறுத்து 0% முதல் 30% வரை இருக்கலாம்.
துருப்பிடிக்காத எஃகின் பொதுவான தரங்கள் பின்வருமாறு:
1. 304: 18% குரோமியம் மற்றும் 8% நிக்கல் உள்ளது
2. 316: 16% குரோமியம், 10% நிக்கல் மற்றும் 2% மாலிப்டினம் உள்ளது
3. 321: 304 ஐப் போன்றது ஆனால் டைட்டானியத்துடன் நிலைப்படுத்தப்பட்டது
துருப்பிடிக்காத எஃகு இரும்பு உள்ளடக்கம் பொதுவாக 45% முதல் 86% வரை இருக்கும், இது நிக்கல் உலோகக் கலவைகளை விட கணிசமாக அதிகமாகும்.
பொருட்களின் வலிமையைப் பற்றி விவாதிக்கும் போது, 'வலிமை' என்பதன் அர்த்தம் என்ன என்பதை வரையறுப்பது முக்கியம். பொருள் அறிவியலில், வலிமை என்பது பல்வேறு பண்புகளைக் குறிக்கலாம், ஆனால் நாம் முதன்மையாக இழுவிசை வலிமை மற்றும் மகசூல் வலிமையில் கவனம் செலுத்துவோம்.
பொருள் அறிவியலில் வலிமை என்பது ஒரு பொருளின் செயலிழந்த சுமைகளைத் தாங்கும் திறனைக் குறிக்கிறது. இழுவிசை வலிமை (உடைவதற்கு முன் நீட்டிக்கப்படும் போது ஒரு பொருள் தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச அழுத்தம்) மற்றும் மகசூல் வலிமை (ஒரு பொருள் பிளாஸ்டிகலாக சிதைக்கத் தொடங்கும் அழுத்தம்) உட்பட பல வழிகளில் இதை அளவிடலாம்.
நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகு ஆகியவற்றின் இழுவிசை வலிமையை ஒப்பிடும் போது, நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் பெரும்பாலும் விளிம்பில் இருப்பதைக் காண்கிறோம், குறிப்பாக அதிக வெப்பநிலையில்.
1. நிக்கல் அலாய்ஸ் (எ.கா. இன்கோனல் 625)
இன்கோனல் 625, ஒரு பிரபலமான நிக்கல் அலாய், அதன் சிகிச்சையைப் பொறுத்து 103-160 ksi (714-1,103 MPa) வரை இழுவிசை வலிமையைக் கொண்டுள்ளது.
2. துருப்பிடிக்காத எஃகு (எ.கா., 304 தரம்)
304 துருப்பிடிக்காத எஃகு, மிகவும் பொதுவான தரங்களில் ஒன்று, சுமார் 73.2 ksi (505 MPa) இழுவிசை வலிமையைக் கொண்டுள்ளது.
இந்த ஒப்பீடு நிக்கல் உலோகக் கலவைகள், குறிப்பாக இன்கோனல் போன்ற உயர்-செயல்திறன் உலோகக் கலவைகள், இழுவிசை வலிமையின் அடிப்படையில் பொதுவான துருப்பிடிக்காத எஃகு தரங்களைக் காட்டிலும் வலிமையானதாக இருக்கும் என்பதைக் காட்டுகிறது.
நிக்கல் உலோகக் கலவைகளின் மகசூல் வலிமை பொதுவாக ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத இரும்புகளை விட அதிகமாக உள்ளது. இதன் பொருள் நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் பிளாஸ்டிக்காக சிதைக்கத் தொடங்கும் முன் அதிக அழுத்தங்களைத் தாங்கும்.
நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகு ஆகிய இரண்டின் வலிமையும் அவற்றின் கலவை கூறுகளால் கணிசமாக பாதிக்கப்படுகிறது. உதாரணமாக, இரண்டு பொருட்களிலும் மாலிப்டினம் சேர்ப்பது அவற்றின் வலிமையை அதிகரிக்கும். நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் பெரும்பாலும் இந்த வலுப்படுத்தும் கூறுகளின் அதிக அளவுகளைக் கொண்டிருக்கின்றன, பல சந்தர்ப்பங்களில் அவற்றின் உயர்ந்த வலிமைக்கு பங்களிக்கின்றன.
நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான மிக முக்கியமான வேறுபாடுகளில் ஒன்று, உயர்ந்த வெப்பநிலையில் அவற்றின் செயல்திறன் ஆகும்.
அறை வெப்பநிலையில், நிக்கல் உலோகக் கலவைகள் மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகு இரண்டும் சிறப்பாகச் செயல்படுகின்றன, நிக்கல் உலோகக் கலவைகள் பெரும்பாலும் அதிக வலிமையைக் காட்டுகின்றன. இருப்பினும், அதிக வெப்பநிலையில் வேறுபாடு உச்சரிக்கப்படாமல் இருக்கலாம்.
1. நிக்கல் அலாய்ஸின் உயர்ந்த வலிமை தக்கவைப்பு
நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் உண்மையில் உயர் வெப்பநிலை சூழலில் பிரகாசிக்கின்றன. பெரும்பாலான துருப்பிடிக்காத இரும்புகளை விட அதிக வெப்பநிலையில் அவை வலிமை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை பராமரிக்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, Inconel 625 ஆனது 1800°F (982°C) வரை வெப்பநிலையில் அதன் கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாட்டைப் பேணக்கூடியது.
2. துருப்பிடிக்காத எஃகு வரம்புகள்
துருப்பிடிக்காத எஃகின் சில தரங்கள் மிதமான உயர் வெப்பநிலையில் சிறப்பாகச் செயல்பட முடியும் என்றாலும், அவை பொதுவாக நிக்கல் உலோகக் கலவைகளை விட குறைந்த வெப்பநிலையில் வலிமை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை இழக்கத் தொடங்குகின்றன. உதாரணமாக, 304 துருப்பிடிக்காத எஃகு அதிகபட்ச இயக்க வெப்பநிலை சுமார் 1697 ° F (925 ° C) ஆகும், அதையும் தாண்டி அதன் செயல்திறன் கணிசமாகக் குறைகிறது.
உயர் வெப்பநிலை பயன்பாடுகளில், குறிப்பாக விண்வெளி, இரசாயன செயலாக்கம் மற்றும் எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு போன்ற தொழில்களில் நிக்கல் உலோகக் கலவைகள் பெரும்பாலும் துருப்பிடிக்காத எஃகுக்கு மேல் தேர்ந்தெடுக்கப்படுவதற்கான முக்கிய காரணங்களில் இந்த உயர்ந்த உயர் வெப்பநிலை வலிமை தக்கவைப்பும் ஒன்றாகும்.
வலிமையுடன் நேரடியாக தொடர்புடையதாக இல்லாவிட்டாலும், குழாய்களுக்கான பொருளைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஒரு முக்கிய காரணியாகும் மற்றும் காலப்போக்கில் ஒரு பொருளின் வலிமையை மறைமுகமாக பாதிக்கலாம்.
நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகு இரண்டும் குரோமியத்திற்கு அவற்றின் அரிப்பு எதிர்ப்பின் பெரும்பகுதியைக் கொண்டுள்ளன. குரோமியம் பொருளின் மேற்பரப்பில் ஒரு செயலற்ற ஆக்சைடு அடுக்கை உருவாக்குகிறது, மேலும் அரிப்பிலிருந்து பாதுகாக்கிறது.
நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் பொதுவாக துருப்பிடிக்காத எஃகுடன் ஒப்பிடும்போது உயர்ந்த அரிப்பு எதிர்ப்பை வழங்குகின்றன, குறிப்பாக அதிக ஆக்கிரமிப்பு சூழல்களில். இது அவர்களின் அதிக நிக்கல் உள்ளடக்கம் மற்றும் பெரும்பாலும் அதிக மாலிப்டினம் உள்ளடக்கம் காரணமாகும்.
வெவ்வேறு சூழல்கள் இந்த பொருட்களை வித்தியாசமாக பாதிக்கலாம்:
- கடல் சூழல்களில், மோனல் போன்ற நிக்கல்-தாமிரக் கலவைகள் சிறப்பாகச் செயல்படுகின்றன.
- அதிக ஆக்ஸிஜனேற்ற சூழல்களில், உயர் நிக்கல் உலோகக் கலவைகள் மற்றும் துருப்பிடிக்காத இரும்புகள் இரண்டும் நன்றாகச் செயல்படும்.
- சுற்றுச்சூழலைக் குறைப்பதில், குறிப்பாக கந்தகத்தைக் கொண்டவை, நிக்கல் உலோகக் கலவைகள் பெரும்பாலும் துருப்பிடிக்காத எஃகுக்கு மிஞ்சும்.
நிக்கல் உலோகக்கலவைகளின் உயர்ந்த அரிப்பு எதிர்ப்பு, அரிக்கும் சூழல்களில் அவற்றின் நீண்ட கால வலிமைக்கு பங்களிக்கும், ஏனெனில் அவை காலப்போக்கில் அரிப்பு தொடர்பான பலவீனத்தை அனுபவிப்பது குறைவு.
எளிய வலிமை அளவீடுகளுக்கு அப்பால், நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகு, குறிப்பாக குழாய் பயன்பாடுகளுக்கு ஒப்பிடும்போது மற்ற இயந்திர பண்புகள் முக்கியம்.
நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகு இரண்டும் பொதுவாக மிகவும் நீர்த்துப்போகும் தன்மை கொண்டவை. அழுத்தம் ஏற்ற இறக்கங்களைத் தாங்க வேண்டிய குழாய்களுக்கு இந்த சொத்து முக்கியமானது.
நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் பெரும்பாலும் ஆஸ்டெனிடிக் ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல்களை விட அதிக கடினத்தன்மையை அடைய முடியும், இது உடைகள்-எதிர்ப்பு பயன்பாடுகளில் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
சுழற்சி ஏற்றுதல் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களுக்கு சோர்வு எதிர்ப்பு முக்கியமானது. நிக்கல் உலோகக் கலவைகள், குறிப்பாக மழைப்பொழிவு-கடினப்படுத்தப்பட்ட வகைகள், துருப்பிடிக்காத எஃகுகளுடன் ஒப்பிடும்போது சிறந்த சோர்வு எதிர்ப்பை வெளிப்படுத்துகின்றன.
க்ரீப், நிலையான இயந்திர அழுத்தங்களின் கீழ் நிரந்தரமாக சிதைக்கும் ஒரு பொருளின் போக்கு, அதிக வெப்பநிலை பயன்பாடுகளுக்கு குறிப்பாக முக்கியமானது. நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் பொதுவாக துருப்பிடிக்காத எஃகுகளுடன் ஒப்பிடும்போது சிறந்த க்ரீப் எதிர்ப்பை வெளிப்படுத்துகின்றன, குறிப்பாக உயர்ந்த வெப்பநிலையில்.
துருப்பிடிக்காத எஃகு குழாய்களுக்கு எதிராக நிக்கல் அலாய் குழாய்களின் வலிமையைக் கருத்தில் கொள்ளும்போது, பல காரணிகள் செயல்படுகின்றன.
அவற்றின் அதிக வலிமை காரணமாக, குறிப்பாக உயர்ந்த வெப்பநிலையில், நிக்கல் அலாய் குழாய்கள் பெரும்பாலும் அதே பரிமாணங்களின் துருப்பிடிக்காத எஃகு குழாய்களை விட அதிக அழுத்தங்களைக் கையாள முடியும்.
நிக்கல் உலோகக் கலவைகளின் உயர்ந்த வலிமை அதே அழுத்த மதிப்பீட்டைப் பராமரிக்கும் போது மெல்லிய குழாய் சுவர்களை அனுமதிக்கலாம். எடை-உணர்திறன் பயன்பாடுகளில் அல்லது அதிக இடம் இருக்கும் இடங்களில் இது சாதகமாக இருக்கும்.
நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகு இரண்டையும் வெல்டிங் செய்ய முடியும், ஆனால் நிக்கல் உலோகக்கலவைகளுக்கு பெரும்பாலும் சிறப்பு வெல்டிங் நுட்பங்கள் தேவைப்படுகின்றன. ஒட்டுமொத்த குழாய் வலிமைக்கு வெல்ட் மூட்டின் வலிமை முக்கியமானது, மேலும் பொருளின் உள்ளார்ந்த வலிமையை பராமரிக்க சரியான வெல்டிங் நடைமுறைகள் பின்பற்றப்பட வேண்டும்.
நிக்கல் அலாய் மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகு குழாய்களுக்கு இடையிலான தேர்வு பெரும்பாலும் குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டுத் தேவைகளுக்கு கீழே வருகிறது.
நிக்கல் அலாய் குழாய்கள் பெரும்பாலும் தேர்வு செய்யப்படுகின்றன:
1. ஜெட் என்ஜின்கள் அல்லது தொழில்துறை உலைகள் போன்ற உயர் வெப்பநிலை சூழல்கள்
2. இரசாயன செயலாக்க ஆலைகள் போன்ற அதிக அரிக்கும் அமைப்புகள்
3. எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு போன்ற குறிப்பிட்ட தொழில்கள், அங்கு குழாய்கள் அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அரிக்கும் பொருட்களுக்கு வெளிப்படும்.
துருப்பிடிக்காத எஃகு குழாய்கள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:
1. மிதமான அரிப்பு எதிர்ப்பு தேவைப்படும் பொது நோக்கத்திற்கான பயன்பாடுகள்
2. உணவு மற்றும் பானத் தொழில், தூய்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவை முக்கியமானவை
3. மருந்து உற்பத்தி, தூய்மை மற்றும் எளிதாக சுத்தம் செய்வது முக்கியம்
செயல்திறன் முக்கியமானது என்றாலும், பொருள் தேர்வில் செலவு பெரும்பாலும் தீர்மானிக்கும் காரணியாகும்.
நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் அவற்றின் அதிக நிக்கல் உள்ளடக்கம் மற்றும் மிகவும் சிக்கலான உற்பத்தி செயல்முறைகள் காரணமாக பொதுவாக துருப்பிடிக்காத எஃகு விட விலை அதிகம்.
சிறப்பு வெல்டிங் நுட்பங்கள் மற்றும் உபகரணங்களின் தேவை காரணமாக நிக்கல் அலாய் குழாய்களின் உற்பத்தி அதிக விலை கொண்டதாக இருக்கும்.
அதிக ஆரம்ப செலவுகள் இருந்தபோதிலும், நிக்கல் அலாய் குழாய்கள் அவற்றின் நீண்ட ஆயுட்காலம் மற்றும் குறிப்பாக கடுமையான சூழலில் மாற்றுவதற்கான தேவை குறைவதால் சில பயன்பாடுகளுக்கு நீண்ட காலத்திற்கு அதிக செலவு குறைந்ததாக இருக்கலாம்.
நிக்கல் அலாய் மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகு குழாய்களுக்கு இடையே தேர்வு செய்வது பின்வருவனவற்றைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்:
பயன்பாடு அதிக வெப்பநிலையை உள்ளடக்கியிருந்தால், குறிப்பாக 1000°F (538°C)க்கு மேல், நிக்கல் கலவைகள் பெரும்பாலும் சிறந்த தேர்வாக இருக்கும்.
அதிக அரிக்கும் சூழல்களுக்கு, குறிப்பாக அமிலங்களைக் குறைக்கும் நிக்கல் கலவைகள் பொதுவாக சிறந்த செயல்திறனை வழங்குகின்றன.
அதிக அழுத்த பயன்பாடுகள் நிக்கல் உலோகக் கலவைகளின் உயர்ந்த வலிமையிலிருந்து பயனடையலாம்.
பயன்பாட்டிற்கு நிக்கல் உலோகக்கலவைகளின் தீவிர செயல்திறன் தேவையில்லை என்றால், துருப்பிடிக்காத எஃகு குறைந்த விலை அதை மிகவும் சிக்கனமான தேர்வாக மாற்றலாம்.
முடிவில், 'நிக்கல் அலாய் துருப்பிடிக்காத எஃகு விட வலிமையானதா?' என்று கேட்கும் போது, பொதுவாக ஆம் என்ற பதில் கிடைக்கும், குறிப்பாக உயர் வெப்பநிலை வலிமை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பைக் கருத்தில் கொள்ளும்போது. பெரும்பாலான துருப்பிடிக்காத இரும்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் பொதுவாக அதிக இழுவிசை வலிமை, சிறந்த உயர்-வெப்பநிலை செயல்திறன் மற்றும் உயர்ந்த அரிப்பு எதிர்ப்பு ஆகியவற்றை வழங்குகின்றன.
இருப்பினும், நிக்கல் அலாய் மற்றும் துருப்பிடிக்காத எஃகு குழாய்களுக்கு இடையே தேர்ந்தெடுக்கும் போது கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய ஒரு காரணி வலிமை. இயக்க வெப்பநிலை, அரிக்கும் சூழல், அழுத்தத் தேவைகள் மற்றும் பட்ஜெட் கட்டுப்பாடுகள் உள்ளிட்ட குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டுத் தேவைகள் அனைத்தும் தேர்வுச் செயல்பாட்டில் பங்கு வகிக்க வேண்டும்.
நிக்கல் உலோகக்கலவைகள் வலுவானதாக இருந்தாலும், பல பயன்பாடுகளுக்கு துருப்பிடிக்காத எஃகு ஒரு சிறந்த மற்றும் சிக்கனமான தேர்வாக உள்ளது. முக்கியமானது, உங்கள் பயன்பாட்டின் குறிப்பிட்ட தேவைகளை கவனமாக மதிப்பீடு செய்து, உங்கள் குறிப்பிட்ட சூழ்நிலையில் செயல்திறன் மற்றும் செலவு-செயல்திறன் ஆகியவற்றின் சிறந்த சமநிலையை வழங்கும் பொருளைத் தேர்ந்தெடுப்பது.
