1. क्रोमियम के मुख्य कार्य (Cr)
संक्षारण प्रतिरोध में वृद्धि
क्रोमियम में ऑक्सीजन के प्रति प्रबल आकर्षण होता है। संक्षारक मीडिया (जैसे ऑक्सीकरण एसिड, नमक समाधान और आर्द्र वातावरण) में, यह मिश्र धातु की सतह पर ऑक्सीजन के साथ तेजी से प्रतिक्रिया कर सकता है ताकि एक सघन, अनुवर्ती और स्व-उपचार हो सके।क्रोमियम ऑक्साइड (Cr₂O₃) निष्क्रिय फिल्म. यह फिल्म एक भौतिक बाधा के रूप में कार्य करती है, आंतरिक मैट्रिक्स को संक्षारक वातावरण से अलग करती है और संक्षारक आयनों (उदाहरण के लिए, सीएल⁻, एसओ₄²⁻) को मिश्र धातु में प्रवेश करने से रोकती है, इस प्रकार सामान्य संक्षारण, गड्ढे संक्षारण और दरार संक्षारण के लिए मिश्र धातु के प्रतिरोध में काफी सुधार होता है। उदाहरण के लिए, इनकोनेल 625 और हास्टेलॉय सी276 जैसे निकेल आधारित मिश्र धातुओं में, 15%-25% की क्रोमियम सामग्री कठोर रासायनिक प्रसंस्करण वातावरण में उनके संक्षारण प्रतिरोध को सुनिश्चित करने की कुंजी है।
उच्च-तापमान ऑक्सीकरण प्रतिरोध में सुधार
ऊंचे तापमान (600 डिग्री से ऊपर) पर, मिश्र धातु की सतह पर बनी Cr₂O₃ फिल्म में उच्च तापीय स्थिरता और कम ऑक्सीजन पारगम्यता होती है। यह मिश्र धातु मैट्रिक्स में ऑक्सीजन के प्रसार को प्रभावी ढंग से रोक सकता है, ढीले ऑक्साइड (जैसे NiO) के गठन से बच सकता है, जो टूटने का खतरा होता है। यह निकल आधारित मिश्र धातुओं को उच्च तापमान ऑक्सीडेटिव वातावरण (उदाहरण के लिए, औद्योगिक भट्टियां, गैस टरबाइन घटक) में संरचनात्मक अखंडता और प्रदर्शन स्थिरता बनाए रखने में सक्षम बनाता है।
मिश्र धातु मैट्रिक्स को मजबूत करना
क्रोमियम निकल मैट्रिक्स में घुलकर a बना सकता हैसंस्थागत ठोस समाधान, जो मैट्रिक्स की जाली विकृति को बढ़ाता है और अव्यवस्थाओं की गति में बाधा डालता है। यह ठोस घोल मजबूत करने वाला प्रभाव मिश्र धातु की कठोरता को कम किए बिना कमरे के तापमान और उच्च तापमान की ताकत में सुधार करता है। इसके अलावा, क्रोमियम कुछ निकल आधारित सुपरलॉय में मजबूत चरणों (उदाहरण के लिए, चरण, एम₂₃सी₆ कार्बाइड) की वर्षा को बढ़ावा दे सकता है, जिससे मिश्र धातु के उच्च तापमान रेंगने के प्रतिरोध में और वृद्धि होती है।
2. मोलिब्डेनम (एमओ) के मुख्य कार्य
स्थानीयकृत संक्षारण के प्रति बेहतर प्रतिरोध
संक्षारक मीडिया (जैसे हाइड्रोक्लोरिक एसिड, सल्फ्यूरिक एसिड और फॉस्फोरिक एसिड) को कम करने में, जहां क्रोमियम का निष्क्रियता प्रभाव कमजोर हो जाता है, मोलिब्डेनम संक्षारण प्रतिरोध में एक प्रमुख भूमिका निभाता है। मोलिब्डेनम मिश्र धातु की सतह पर समृद्ध हो सकता है और मजबूत संक्षारण प्रतिरोध के साथ मोलिब्डेनम ऑक्साइड (MoO₃) फिल्म बनाने के लिए प्रतिक्रिया कर सकता है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि मोलिब्डेनम सीएल⁻ आयनों के कारण होने वाले पिटिंग जंग की शुरुआत और प्रसार को रोक सकता है। यह क्लोराइड युक्त घोल में निष्क्रिय फिल्म की घुलनशीलता को कम करता है और मिश्र धातु के क्रिटिकल पिटिंग तापमान (सीपीटी) को बढ़ाता है, जिससे निकल आधारित मिश्र धातु समुद्री, तेल और गैस निष्कर्षण और उच्च क्लोराइड आयन सांद्रता वाले रासायनिक उद्योगों के लिए उपयुक्त हो जाती है। उदाहरण के लिए, 15%-16% की मोलिब्डेनम सामग्री के साथ हेस्टेलॉय C276 समुद्री जल और क्लोराइड युक्त एसिड मीडिया में उत्कृष्ट पिटिंग संक्षारण प्रतिरोध प्रदर्शित करता है।
ठोस समाधान को मजबूत बनाना और उच्च तापमान रेंगना प्रतिरोध में सुधार करना
मोलिब्डेनम की परमाणु त्रिज्या बड़ी होती है और यह निकल के साथ अत्यधिक स्थिर संस्थागत ठोस घोल बना सकता है। इसके जुड़ने से महत्वपूर्ण जाली विरूपण होता है, जो उच्च तापमान पर अव्यवस्थाओं की गति और परमाणुओं के प्रसार को प्रभावी ढंग से रोकता है। इससे काफी सुधार होता हैउच्च-तापमान की ताकतऔररेंगना प्रतिरोधमिश्रधातु का. गैस टरबाइन ब्लेड और टरबाइन डिस्क के लिए उपयोग किए जाने वाले निकल आधारित सुपरअलॉय में, मोलिब्डेनम एक महत्वपूर्ण मजबूत तत्व है जो मिश्र धातु को लंबे समय तक उच्च तापमान और उच्च तनाव स्थितियों के तहत संरचनात्मक स्थिरता बनाए रखने में मदद करता है।
एसिड संक्षारण को कम करने के लिए बेहतर प्रतिरोध
मोलिब्डेनम एसिड को कम करने में समान संक्षारण के लिए मिश्र धातु के प्रतिरोध में सुधार कर सकता है (उदाहरण के लिए, पतला हाइड्रोक्लोरिक एसिड, पतला सल्फ्यूरिक एसिड)। क्रोमियम के विपरीत, जो पर्यावरण को कम करने में निष्क्रियता विफलता का खतरा है, मोलिब्डेनम संक्षारक मीडिया के साथ स्थिर परिसरों का निर्माण कर सकता है, जिससे मिश्र धातु मैट्रिक्स की संक्षारण दर कम हो जाती है। यह मोलिब्डेनम युक्त निकेल आधारित मिश्रधातुओं को रासायनिक उद्योग में उपकरणों के लिए आदर्श सामग्री बनाता है जो एसिड मीडिया को कम करने का काम संभालते हैं।
3. क्रोमियम और मोलिब्डेनम का सहक्रियात्मक प्रभाव
क्रोमियम ऑक्सीकरण वाले वातावरण में एक स्थिर निष्क्रिय फिल्म प्रदान करता है, जबकि मोलिब्डेनम कम करने वाले और क्लोराइड युक्त वातावरण में फिल्म के संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाता है।
दो तत्वों के संयुक्त ठोस समाधान को मजबूत करने वाला प्रभाव कमरे के तापमान और उच्च तापमान दोनों पर मिश्र धातु की ताकत और रेंगने के प्रतिरोध में काफी सुधार करता है, जबकि अच्छी क्रूरता और प्रक्रियाशीलता को बनाए रखता है।
