ایسے مواد کو کیسے تیار کیا جائے جو اعلی درجہ حرارت پر ٹھیک-دانے دار ڈھانچے کو برقرار رکھے

اعلی درجہ حرارت پر باریک دانے دار ڈھانچے کو برقرار رکھنے کے لیے مواد کی تیاری کی کلید یہ ہے کہ باریک تقسیم شدہ دوسرے مرحلے کے ایٹموں کو اناج کی حدود کو پن کرنے کے لیے متعارف کرایا جائے۔ پروسیسنگ اور ہیٹ ٹریٹمنٹ کو کنٹرول کیا جانا چاہیے تاکہ اعلی درجہ حرارت کی خدمت کے دوران اناج کی غیر معمولی نشوونما کو روکا جا سکے۔

1. میٹالرجیکل اور کمپوزیشنل ڈیزائن: مائیکرو ایلینگ عناصر کا تعارف

Ti, Nb, V, Al: سمیلٹنگ کے دوران ان عناصر کو شامل کرنے سے بہت مستحکم کاربائیڈز (جیسے TiC, NbC, VC) یا نائٹرائڈز (جیسے، AlN) پیدا ہوتے ہیں جو اناج کی حدود کو ٹھوس اور گرم کرنے کے دوران تیز ہوتے ہیں۔

W, Mo: اسٹیل کی سرخ سختی اور مزاج نرم کرنے والی مزاحمت کو بہتر بنائیں۔ ان کے پاس اعلی درجہ حرارت پر مستحکم کاربائڈز ہیں جو اناج کی حدود کی نقل و حرکت کو روکتے ہیں۔

عملی تجویز: مائیکرو ایلوئیڈ یا قدرتی طور پر ٹھیک-دانے والے اسٹیل کا استعمال کریں، جیسے H13+Ti اور Al-Killed H13، بشرطیکہ اہم عناصر کا مواد مخصوص حدود کے اندر ہو (مثال کے طور پر، Ti 0.015٪ سے بڑا یا اس کے برابر، Al سے بڑا یا اس کے برابر 0.2%)۔

2. پاؤڈر میٹلرجی کا عمل: انتہائی باریک اوریجنل مائیکرو اسٹرکچر حاصل کرنا

PM-H13, ASP-23: گیس ایٹمائزیشن پاؤڈر کی تیاری + ہاٹ آئسوسٹیٹک پریسنگ (HIP) مولڈنگ کا استعمال روایتی انگوٹوں میں الگ ہونے سے بچتا ہے، اور مائکرو اسٹرکچر 8-10 کے اصل اناج کے سائز کے ساتھ یکساں ہے۔

فوائد: منتشر کاربائیڈ بازی، مضبوط آئسوٹروپی اور روایتی کاسٹ اور جعلی سٹیل کے مقابلے اناج کی نشوونما کے لیے کہیں بہتر مزاحمت۔

ایپلی کیشنز: میڈیکل اور آپٹیکل ایپلی کیشنز میں اعلی صحت سے متعلق انجکشن سانچوں، 30٪ سے زیادہ تھکاوٹ کی زندگی میں بہتری.

3. اناج کے سائز کی تطہیر: تھرمو مکینیکل پروسیسنگ کنٹرول

ریگولیٹڈ رولنگ اینڈ کولنگ (TMCP): فورجنگ یا رولنگ کے دوران، ڈیفارمیشن کے درجہ حرارت اور کولنگ ریٹ کو ریگولیٹ کیا جاتا ہے، جو آسٹنائٹ ریجن میں متعدد ڈیفارمیشنز کو قابل بناتا ہے اور ڈائنامک ری کرسٹالائزیشن اور گرین سائز ریفائنمنٹ کو فروغ دیتا ہے۔

Isothermal annealing + Rapid Cooling: فرنس کی سست کولنگ سے بچیں، ہوا کو ٹھنڈا کرنے یا ونڈ کولنگ کا استعمال کریں، اعلی درجہ حرارت کی رہائش کی لمبائی کو کم کریں، اناج کے جمع اور نشوونما کو روکیں۔

تضادات: اعلی درجہ حرارت پر آہستہ کولنگ یا لمبے ہولڈنگ کی اجازت نہیں ہے تاکہ ثانوی ری کرسٹالائزیشن سے بچا جا سکے جس کے نتیجے میں ناگوار کھردرا ہو جاتا ہے۔

4. سطح اور جامع ڈھانچے کا ڈیزائن (لیڈنگ-کنارے کی سمت)

سیرامک ​​میٹرکس کمپوزائٹس (CMCs): جیسے SiC/SiC، Al2O3/ZrO2، جن میں اناج کی نشوونما کے مسائل نہیں ہیں، 1400 ڈگری سے زیادہ درجہ حرارت پر کام کر سکتے ہیں اور نوزل ​​لائنرز کے طور پر موزوں ہیں۔

دھاتی-سیرامک ​​کمپوزٹ سٹرکچرز میٹل میٹرکس میں سیرامک ​​کور یا کوٹنگز کا استعمال بہتر مقامی درجہ حرارت کے استحکام کے لیے۔