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धातु कोटिंग्स के अलावा, निकल मिश्र धातु ट्यूबों के उच्च तापमान प्रतिरोध को मिश्र धातु संरचना को अनुकूलित करके, सतह संशोधन उपचार करके, विनिर्माण प्रक्रिया में सुधार करके और उपयुक्त तापीय इन्सुलेशन उपाय अपनाकर बेहतर बनाया जा सकता है, जैसा कि नीचे वर्णित है:
मिश्र धातु संरचना का अनुकूलन
उच्च गलनांक वाले तत्वों को जोड़ना:टंगस्टन (W), मोलिब्डेनम (Mo), रेनियम (Re) और अन्य उच्च गलनांक वाले तत्वों को जोड़ने से निकल मिश्र धातु का गलनांक और उच्च तापमान शक्ति में सुधार हो सकता है। ये तत्व मिश्र धातु में एक ठोस घोल बनाते हैं, जो अंतर-परमाणु बंधन बल को बढ़ाता है और उच्च तापमान विरूपण का विरोध करने की मिश्र धातु की क्षमता में सुधार करता है। उदाहरण के लिए, निकल-आधारित मिश्र धातुओं वाले कुछ विमान इंजनों में, टंगस्टन और मोलिब्डेनम की मात्रा अधिक होती है, ताकि 1000 डिग्री सेल्सियस से अधिक के उच्च तापमान पर भी मिश्र धातु अच्छे यांत्रिक गुणों को बनाए रखे।
दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को जोड़ें:निकल मिश्र धातु में सेरियम (Ce), लैंथेनम (La), आदि जैसे दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को जोड़ने से मिश्र धातु का ऑक्सीकरण प्रतिरोध बेहतर हो सकता है। दुर्लभ पृथ्वी तत्व अनाज को परिष्कृत कर सकते हैं, ऑक्साइड फिल्म के घनत्व और आसंजन में सुधार कर सकते हैं, ऑक्सीकरण दर को धीमा कर सकते हैं, जिससे मिश्र धातु का उच्च तापमान प्रतिरोध बेहतर होता है।
सतह संशोधन उपचार
लेजर सतह उपचार:निकल मिश्र धातु ट्यूबों की सतह पर लेजर बीम का उपयोग सतह को एक महीन अनाज संगठन बनाने में सक्षम बनाता है, सतह की कठोरता और शक्ति में सुधार करता है। साथ ही, लेजर उपचार सतह पर संपीड़ित तनाव भी पेश कर सकता है ताकि थकान प्रतिरोध में सुधार हो सके, जो उच्च तापमान पर ट्यूब के व्यापक प्रदर्शन को बेहतर बनाने में मदद करता है।
आयन इंजेक्शन:निकल मिश्र धातु ट्यूबों की सतह में विशिष्ट आयनों को इंजेक्ट किया जाता है, जो सतह की रासायनिक संरचना और संगठनात्मक संरचना को बदल सकता है और विशेष गुणों के साथ एक संशोधित परत बना सकता है। उदाहरण के लिए, कार्बन, नाइट्रोजन और अन्य तत्वों का इंजेक्शन सतह की कठोरता और पहनने के प्रतिरोध में सुधार कर सकता है, उच्च तापमान वाले वातावरण में घर्षण के कारण सामग्री की विफलता को कम कर सकता है, जिससे उच्च तापमान प्रतिरोध में सुधार होता है।
विनिर्माण प्रक्रिया में सुधार
पाउडर धातु विज्ञान प्रक्रिया:निकल मिश्र धातु ट्यूब तैयार करने के लिए पाउडर धातु विज्ञान विधियों का उपयोग अधिक समान संगठनात्मक संरचना और उच्च घनत्व प्राप्त कर सकता है। पाउडर के कण आकार, संरचना और सिंटरिंग प्रक्रिया को सटीक रूप से नियंत्रित करके मिश्र धातु के उच्च तापमान प्रदर्शन में सुधार किया जा सकता है। पारंपरिक कास्टिंग या फोर्जिंग प्रक्रियाओं की तुलना में पाउडर धातु विज्ञान निकल मिश्र धातुओं में उच्च तापमान पर बेहतर शक्ति और रेंगना प्रतिरोध होता है।
गर्म आइसोस्टैटिक प्रेसिंग प्रक्रिया:विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान निकल मिश्र धातु ट्यूबों पर एक गर्म आइसोस्टैटिक प्रेसिंग प्रक्रिया लागू की जाती है। यह प्रक्रिया सामग्री के भीतर छिद्रों और दोषों को खत्म कर सकती है और सामग्री के घनत्व और एकरूपता में सुधार कर सकती है, जिससे उच्च तापमान पर मिश्र धातु के यांत्रिक गुणों और संक्षारण प्रतिरोध में वृद्धि होती है।
थर्मल इन्सुलेशन उपायों को अपनाना
गर्मी-इन्सुलेटिंग सामग्री की स्थापना:निकल मिश्र धातु ट्यूबों के बाहरी हिस्से के चारों ओर गर्मी-इन्सुलेटिंग सामग्री, जैसे सिरेमिक फाइबर, रॉक ऊन, आदि लपेटें। इन गर्मी-इन्सुलेटिंग सामग्रियों में कम तापीय चालकता और अच्छा उच्च तापमान प्रतिरोध होता है, जो ट्यूबों और बाहरी उच्च तापमान वाले वातावरण के बीच गर्मी के आदान-प्रदान को कम कर सकता है और ट्यूबों के सतह के तापमान को कम कर सकता है, जिससे ट्यूब सामग्री पर उच्च तापमान के प्रभाव को कम किया जा सकता है और इसके उच्च तापमान प्रतिरोध में सुधार होता है।
एयर-कूलिंग संरचना का डिज़ाइन:ट्यूब के चारों ओर एयर-कूलिंग चैनल डिज़ाइन करें, ताकि ठंडी हवा चैनल में प्रवाहित हो और ट्यूब की सतह से गर्मी को दूर ले जाए। यह विधि ट्यूब के काम करने के तापमान को प्रभावी ढंग से कम कर सकती है और उच्च तापमान वाले वातावरण में इसकी विश्वसनीयता और सेवा जीवन में सुधार कर सकती है। उदाहरण के लिए, कुछ औद्योगिक भट्टियों की निकल मिश्र धातु पाइपिंग प्रणाली में, एयर-कूल्ड संरचना का उपयोग ट्यूब के सतह के तापमान को 100 - 200 डिग्री सेल्सियस तक कम कर सकता है।