துருப்பிடிக்காத எஃகை வீழ்படிவு கடினப்படுத்துதல் என்றால் என்ன?

வீழ்படிவு கடினப்படுத்தும் துருப்பிடிக்காத எஃகு, PH துருப்பிடிக்காத எஃகு என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இது வீழ்படிவு கடினப்படுத்துதல் எனப்படும் ஒரு தனித்துவமான வெப்பச் செயலாக்கத்தின் மூலம் அதிக வலிமையை அடையும் ஒரு சிறப்பு வகை துருப்பிடிக்காத எஃகு ஆகும். இந்தச் செயல்முறை, அரிப்புத் தடுப்புத் திறனில் சமரசம் செய்யாமல் இயந்திரவியல் பண்புகளை மேம்படுத்துகிறது. இதனால், விண்வெளி, பெட்ரோலிய வேதியியல், கடல்சார் மற்றும் பாதுகாப்பு போன்ற சவாலான தொழில்களில் PH துருப்பிடிக்காத எஃகு ஒரு விரும்பத்தக்க தேர்வாக விளங்குகிறது.

இந்த வகை துருப்பிடிக்காத எஃகு, ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு வகைகளின் அரிப்புத் தடுப்புத் திறனையும், பல உயர் வலிமை கொண்ட கார்பன் எஃகுகளை மிஞ்சக்கூடிய வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மையையும் ஒருங்கிணைக்கிறது. இதன் விளைவாக, கடுமையான சூழல்களில் நீடித்துழைப்பு, செயல்திறன் மற்றும் நீண்ட சேவை ஆயுளை வழங்கும் ஒரு பன்முகப் பயன்பாடுள்ள உலோகக் கலவை உருவாகிறது.

வீழ்படிவு கடினப்படுத்துதலின் அடிப்படைக் கொள்கை

வீழ்படிவு கடினப்படுத்துதல் என்பது துருப்பிடிக்காத எஃகு, அலுமினியம் மற்றும் நிக்கல் அடிப்படையிலான கலப்புலோகங்கள் உள்ளிட்ட தகடாக்கக்கூடிய பொருட்களின் வளைவு வலிமையை அதிகரிக்கும் ஒரு உலோகவியல் வெப்பச் சிகிச்சையாகும். வீழ்படிவு கடினப்படுத்துதல் துருப்பிடிக்காத எஃகுகளில், இந்த செயல்முறை மூன்று முதன்மைப் படிகளை உள்ளடக்கியுள்ளது:

1. தீர்வு சிகிச்சைகலப்புலோகக் கூறுகளை ஒரு திடக் கரைசலாகக் கரைப்பதற்காக, அந்த உலோகக் கலவை அதிக வெப்பநிலைக்குச் சூடுபடுத்தப்படுகிறது.

2. தணித்தல்விரைவான குளிரூட்டல், கலப்புலோகக் கூறுகளை அவற்றின் இடத்தில் நிலைநிறுத்தி, தேவையற்ற கட்டங்கள் உருவாவதைத் தடுக்கிறது.

3. முதுமை (மழைப்பொழிவு)கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மறுசூடாக்கம், வீழ்படிவுகள் எனப்படும் நுண்ணிய துகள்கள் நுண்கட்டமைப்பிற்குள் உருவாக வழிவகுத்து, இடப்பெயர்ச்சி இயக்கத்தைத் தடுத்து வலிமையை அதிகரிக்கிறது.

நுண்ணிய வீழ்படிவுகள் இடப்பெயர்ச்சி இயக்கத்திற்குத் தடைகளாகச் செயல்பட்டு, பொருளின் அரிப்பு எதிர்ப்புப் பண்புகளைத் தக்கவைத்துக் கொண்டே, அதன் கடினத்தன்மையையும் இழுவிசை வலிமையையும் கணிசமாக அதிகரிக்கின்றன.

வீழ்படிவு கடினப்படுத்தும் துருப்பிடிக்காத எஃகின் பொதுவான வகைகள்

PH துருப்பிடிக்காத எஃகில் பல தரங்கள் கிடைக்கின்றன, ஒவ்வொன்றும் அதற்கே உரிய கலவை, இயந்திரவியல் பண்புகள் மற்றும் பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. மிகவும் பொதுவானவை பின்வருமாறு:

• 17-4PH (UNS S17400)– இதில் சுமார் 17% குரோமியம், 4% நிக்கல் மற்றும் செம்புச் சேர்க்கைகள் உள்ளன. கடினப்படுத்தப்பட்ட மற்றும் பழமையான நிலைகள் இரண்டிலும் இது அதிக வலிமை, நல்ல உறுதித்தன்மை மற்றும் சிறந்த அரிப்புத் தடுப்புத் திறனை வழங்குகிறது.

• 15-5PH (UNS S15500)– 17-4PH-ஐப் போன்றது, ஆனால் சிறந்த கடினத்தன்மை மற்றும் மேம்பட்ட குறுக்கு இயந்திரவியல் பண்புகளைக் கொண்டது.

• 17-7PH (UNS S17700)– பதப்படுத்தப்பட்ட நிலையில் அதன் நல்ல வடிவமைப்புத் திறனுக்கும், வீழ்படிவு கடினப்படுத்தலுக்குப் பிறகு அதன் உயர் வலிமைக்கும் பெயர் பெற்றது.

• 13-8Mo (UNS S13800)– சிறந்த கடினத்தன்மை, அரிப்பு எதிர்ப்புத்திறன் மற்றும் அதிக வலிமையை வழங்குவதால், இது பெரும்பாலும் விண்வெளி மற்றும் அணுசக்தித் தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

PH துருப்பிடிக்காத எஃகுகளின் முக்கிய பண்புகள்

1. அதிக வலிமைவெப்பச் சிகிச்சைக்குப் பிறகு 1000 MPa-க்கும் அதிகமான இழுவிசை வலிமையை அடைய முடியும்.

2. சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்புத்திறன்பல சூழல்களில் 304 அல்லது 316 துருப்பிடிக்காத எஃகுக்கு இணையானது.

3. நல்ல கடினத்தன்மை– அதிக கடினத்தன்மை நிலைகளிலும் தாக்கத்தை எதிர்க்கும் திறனைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது.

4. பரிமாண நிலைத்தன்மைகடினப்படுத்தும் போது குறைந்தபட்ச உருக்குலைவு ஏற்படுவதால், இது துல்லியமான பாகங்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

5. தேய்மான எதிர்ப்பு– உராய்வு மற்றும் தேய்மானத்திற்கு உள்ளாகும் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது.

வெப்ப சிகிச்சை செயல்முறை பற்றிய விவரம்

PH துருப்பிடிக்காத எஃகுகளுக்கான வெப்பச் செயலாக்க முறையை, குறிப்பிட்ட வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மை அளவுகளை அடையும் வகையில் வடிவமைக்க முடியும்.

1. கரைசல் பதப்படுத்துதல்– கலப்புலோகத் தனிமங்களை ஒரு சீரான திடக் கரைசலாகக் கரைப்பதற்காக 1020–1060°C வரை சூடுபடுத்துதல்.

2. விரைவான குளிர்வித்தல் (குவென்சிங்)– பொதுவாக, திடக் கரைசலைத் தக்கவைப்பதற்காகக் காற்றிலோ அல்லது எண்ணெயிலோ திடீரெனக் குளிர்விக்கப்படுகிறது.

3. முதுமை (மழைப்பொழிவு)– 480–620°C வரையிலான வெப்பநிலையில் ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்திற்கு மீண்டும் சூடுபடுத்துதல், இதன் மூலம் தாமிரச் சேர்மங்கள் அல்லது உலோகங்களிடை நிலைகள் போன்ற வீழ்படிவுகள் உருவாக அனுமதிக்கப்படுகிறது.

பதப்படுத்தும் வெப்பநிலை மற்றும் நேரத்தைச் சரிசெய்வதன் மூலம், பொறியாளர்கள் இயந்திரவியல் பண்புகளை நுட்பமாக மாற்றியமைக்க முடியும். உதாரணமாக, குறைந்த வெப்பநிலையில் பதப்படுத்துவது பொதுவாக அதிகபட்ச கடினத்தன்மையை உருவாக்குகிறது, அதே சமயம் அதிக பதப்படுத்தும் வெப்பநிலை உறுதித்தன்மையை அதிகரிக்கக்கூடும்.

வீழ்படிவு கடினப்படுத்தும் துருப்பிடிக்காத எஃகின் பயன்பாடுகள்

PH துருப்பிடிக்காத எஃகுகள் அவற்றின் சமச்சீரான பண்புகளின் காரணமாக பல்வேறு துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

• விண்வெளித் தொழில்– அதிக வலிமை-எடை விகிதம் தேவைப்படும் கட்டமைப்பு கூறுகள், தரையிறங்கும் கியர் பாகங்கள் மற்றும் இயந்திர பாகங்கள்.

• கடல்சார் தொழில்– கடல்நீருடன் தொடர்பு கொள்ளும் உந்துதண்டுகள், இணைப்பான்கள் மற்றும் பிற பாகங்கள்.

• எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயு– உயர் அழுத்தம் மற்றும் அரிக்கும் சூழல்களைத் தாங்க வேண்டிய வால்வு பாகங்கள், பம்ப் ஷாஃப்டுகள் மற்றும் ஆழ்துளைக் கருவிகள்.

• இரசாயன செயலாக்கம்– அரிக்கும் தன்மை கொண்ட இரசாயனங்களை எதிர்க்கும் திறன் தேவைப்படும் வினைக்கலன்கள், கலப்பிகள் மற்றும் உபகரணங்கள்.

• பாதுகாப்பு மற்றும் துப்பாக்கிகள்– துப்பாக்கிக் குழல்கள், பின்தடுப்புப் பகுதிகள் மற்றும் அதிக அழுத்தத்திற்கு உள்ளாகும் பிற பாகங்கள்.

• மருத்துவ சாதனங்கள்– வலிமை மற்றும் உயிரியல் இணக்கத்தன்மை ஆகிய இரண்டும் தேவைப்படும் அறுவை சிகிச்சைக் கருவிகள், எலும்பியல் கருவிகள் மற்றும் உள்வைப்புகள்.

PH துருப்பிடிக்காத எஃகுகளைப் பயன்படுத்துவதன் நன்மைகள்

1. கலப்பு எஃகுகளுக்கு இணையான வலிமைPH துருப்பிடிக்காத எஃகுகள் பெரும்பாலும் கலப்பு எஃகுகளின் வலிமைக்கு இணையாகவோ அல்லது அதை விட அதிகமாகவோ இருக்கும், ஆனால் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்புத் திறனைக் கொண்டுள்ளன.

2. குறைக்கப்பட்ட பராமரிப்பு செலவுகள்– சிறந்த அரிப்புத் தடுப்புத் திறன், பாதுகாப்புப் பூச்சுகள் அல்லது அடிக்கடி மாற்ற வேண்டிய தேவையைக் குறைக்கிறது.

3. இலகுரக தீர்வுகள்– அதிக வலிமையானது குறுக்குவெட்டுத் தடிமனைக் குறைக்க உதவுகிறது, இதன்மூலம் செயல்திறனில் சமரசம் செய்யாமல் எடையைக் குறைக்க முடிகிறது.

4. உற்பத்தியில் பன்முகத்தன்மை– பதப்படுத்தப்பட்ட நிலையில் இயந்திரத்தில் செதுக்கி, பின்னர் கடினப்படுத்தலாம்.

5. நீண்ட கால சேவை வாழ்க்கை– சவாலான சூழல்களிலும்கூட, காலப்போக்கில் அதன் பண்புகளைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது.

வரம்புகள் மற்றும் கவனிக்க வேண்டியவை

அவற்றின் நன்மைகள் இருந்தபோதிலும், PH துருப்பிடிக்காத எஃகுகளுக்கும் சில வரம்புகள் உள்ளன:

• செலவு– பொதுவாக சாதாரண துருப்பிடிக்காத எஃகுகளை விட விலை அதிகம்.

• வெப்பநிலை வரம்புகள்300°C-க்கு மேற்பட்ட தொடர்ச்சியான வெப்பநிலையில் வலிமை குறையக்கூடும்.

• பற்றவைப்புத் திறன்– சில வகைகளில் இயந்திரவியல் பண்புகளை மீட்டெடுப்பதற்கு, பற்றவைப்புக்குப் பிந்தைய வெப்பச் சிகிச்சை தேவைப்படலாம்.

ஆஸ்டெனிடிக் மற்றும் மார்டென்சிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகுகளுடன் ஒப்பீடு