एयरोस्पेस और लैंड में - आधारित गैस टरबाइन इंजन, ये दो मिश्र धातु पाइप आमतौर पर कैसे उपयोग किए जाते हैं?

1। Inconel X-750 और 625LCF के बीच मूलभूत अंतर क्या हैं, और उनके अनुप्रयोगों के लिए "पाइप" फॉर्म कारक क्यों महत्वपूर्ण है?

जबकि दोनों निकेल - क्रोमियम - आधारित सुपरलॉयज़, इनको-एक्स -750 और मिश्र धातु 625LCF को विशाल रूप से अलग-अलग प्राथमिक उद्देश्यों के लिए इंजीनियर हैं। "पाइप" या "ट्यूब" ज्यामिति उन अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है जो उच्च दबाव और तापमान के तहत तरल पदार्थ या गैसों को व्यक्त करना शामिल करते हैं, जहां दीवार की मोटाई और व्यास महत्वपूर्ण डिजाइन पैरामीटर हैं।

INCONEL X - 750 एक वर्षा है - कठोर मिश्र धातु। इसकी प्रमुख विशेषता गर्मी होने की क्षमता है - बहुत अधिक तन्यता और रेंगने के लिए इलाज किया गया - टूटना शक्ति। मजबूत गामा प्राइम (') के गठन से मेट्रिक्स के भीतर [ni₃ (al, ti)] के गठन से आता है। यह X-750 को असाधारण रूप से मजबूत बनाता है, लेकिन इसे वेल्डिंग के दौरान तनाव-उम्र के दरार के लिए अतिसंवेदनशील भी बना सकता है। यह लगभग 700 डिग्री (1300 डिग्री एफ) तक के तापमान पर उच्च यांत्रिक शक्ति और वसंत गुणों की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए चुना जाता है।

मिश्र धातु 625LCF मानक मिश्र धातु 625 का एक प्रकार है, विशेष रूप से कम - चक्र थकान (LCF) प्रतिरोध के लिए अनुकूलित। "एलसीएफ" संस्करण में इसके रसायन विज्ञान (विशेष रूप से कम कार्बन और सिलिकॉन सामग्री) और एक संशोधित थर्मल यांत्रिक प्रसंस्करण इतिहास पर तंग नियंत्रण है। यह एक महीन अनाज संरचना और एक अधिक समान माइक्रोस्ट्रक्चर के परिणामस्वरूप होता है। X-750 के विपरीत, 625LCF मुख्य रूप से ठोस समाधान सख्त (Niobium और Molybdenum के लिए धन्यवाद) से अपनी ताकत प्राप्त करता है और आम तौर पर annealed स्थिति में उपयोग किया जाता है। इसका सर्वोच्च लाभ बार -बार थर्मल और यांत्रिक तनाव चक्रों के तहत दरार दीक्षा और प्रसार का विरोध कर रहा है।

सारांश में, आप Incoll x - 750 पाइप का चयन करते हैं जब आपको अधिकतम स्थिर शक्ति और रेंगना प्रतिरोध (जैसे, इंजन माउंट या उच्च - दबाव गैस लाइनों के लिए) की आवश्यकता होती है। आप 625LCF पाइप का चयन करते हैं जब घटक को निरंतर थर्मल साइकिलिंग और दबाव में उतार-चढ़ाव के अधीन किया जाएगा, जहां थकान जीवन सीमित कारक है (जैसे, विस्तार योग्य निकास सिस्टम या उच्च दबाव वाले ईंधन लाइनों में)।

2। एयरोस्पेस और लैंड में - आधारित गैस टरबाइन इंजन, ये दो मिश्र धातु पाइप आमतौर पर कैसे उपयोग किए जाते हैं?

उनके अलग -अलग गुण गैस टरबाइन के कठोर वातावरण के भीतर उनकी विशिष्ट भूमिकाओं को निर्धारित करते हैं।

INCONEL X-750 पाइप/ट्यूब:

अनुप्रयोग: अक्सर स्थिर घटकों के लिए उपयोग किया जाता है जिन्हें उच्च तनाव और तापमान के तहत लंबे - शब्द संरचनात्मक अखंडता की आवश्यकता होती है। एक प्रमुख उदाहरण दहनक लाइनर या संक्रमण नलिकाएं हैं। इन घटकों में टरबाइन ब्लेड पर दहन प्रक्रिया और प्रत्यक्ष गर्म गैसें होती हैं। वे उच्च तापमान का अनुभव करते हैं लेकिन भागों को घूर्णन नहीं कर रहे हैं। X-750 के पाइप या गठित ट्यूबलर वर्गों को आकार बनाए रखने और हजारों घंटे के संचालन से अधिक उभार का विरोध करने के लिए आवश्यक रेंगना ताकत प्रदान करता है।

अन्य उपयोग: X-750 भी व्यापक रूप से फास्टनरों, बोल्ट और इंजन माउंट घटकों के लिए इसकी उच्च ताकत के कारण उपयोग किया जाता है, हालांकि ये पाइप अनुप्रयोग नहीं हैं।

मिश्र धातु 625LCF पाइप/ट्यूब:

आवेदन: यह मिश्र धातु गंभीर थर्मल साइकिलिंग के अधीन घटकों के लिए प्रमुख उम्मीदवार है। एक प्रमुख उदाहरण आधुनिक विमान इंजनों की निकास प्रणाली है, विशेष रूप से थ्रस्ट रिवर्सर कैस्केड या एक्ट्यूएटर लाइनों जैसे घटकों के लिए। ये भाग प्रत्येक उड़ान चक्र के साथ तेजी से गर्म और ठंडा हो जाते हैं। उच्च - दबाव ईंधन और हाइड्रोलिक लाइनें जो इंजन के माध्यम से चलती हैं, वे भी महत्वपूर्ण दबाव और तापमान चक्रों का अनुभव करती हैं। बेहतर कम - 625LCF का चक्र थकान प्रतिरोध इन गतिशील प्रणालियों में भयावह विफलताओं को रोकने के लिए महत्वपूर्ण है।

भूमि - आधारित टर्बाइन: पावर जनरेशन टर्बाइन में, 625LCF पाइप का उपयोग महत्वपूर्ण बाईपास या कूलिंग एयर लाइनों के लिए किया जा सकता है जहां तापमान और दबाव में तेजी से बिजली की मांग में परिवर्तन के साथ उतार -चढ़ाव हो सकता है।

भेद स्पष्ट है: x - 750 मजबूत, गर्म और स्थिर - राज्य संरचनाओं के लिए; गतिशील, चक्रीय रूप से भरी हुई द्रव ले जाने वाले सिस्टम के लिए 625LCF।

3। इन मिश्र धातुओं से पाइपों का इलाज करने वाले - गढ़ने, वेल्डिंग और गर्मी में प्राथमिक चुनौतियां क्या हैं?

निर्माण की चुनौतियां सीधे उनकी धातुकर्म विशेषताओं से उपजी हैं।

INCONEL X-750:

मशीनिंग और गठन: X-750 अपनी उच्च शक्ति और कठोरता के कारण अपनी वृद्ध स्थिति में मशीन के लिए चुनौतीपूर्ण है। गठन संचालन (झुकने, भड़कना) आमतौर पर एनीलड (नरम) स्थिति में किया जाता है।

वेल्डिंग: सबसे बड़ी चुनौती तनाव - आयु क्रैकिंग है। वेल्ड हीट इनपुट अवशिष्ट तनाव पैदा करता है। बाद के अनिवार्य पोस्ट के दौरान - वेल्ड हीट ट्रीटमेंट (PWHT), जो कि मजबूत करने वाले चरण को बढ़ाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, ये तनाव गर्मी - प्रभावित क्षेत्र (HAZ) में दरार करके राहत दे सकते हैं। इसके लिए वेल्डिंग मापदंडों के बेहद सावधानीपूर्वक नियंत्रण की आवश्यकता होती है, विशिष्ट भराव धातुओं का उपयोग (कभी -कभी एक गैर - आयु - 625 की तरह एक कठोर एक), और निश्चित रूप से कुछ तापमान सीमाओं के माध्यम से बहुत धीमी गति से हीटिंग और शीतलन दर के साथ पीडब्ल्यूएचटी चक्रों को नियंत्रित किया जाता है।

गर्मी उपचार: वांछित गुणों को प्राप्त करने के लिए एक सख्त दो - चरण या तीन - चरण उम्र बढ़ने की प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। किसी भी विचलन से - उम्र बढ़ने (अपर्याप्त ताकत) या - उम्र बढ़ने (लचीलापन और क्रूरता की हानि) के तहत नेतृत्व किया जा सकता है।

मिश्र धातु 625LCF:

मशीनिंग और गठन: यह आम तौर पर मशीन और वृद्ध x - 750 की तुलना में आसान होता है क्योंकि इसका उपयोग एनील्ड कंडीशन में किया जाता है। हालाँकि, यह - तेजी से कठोर होता है, तेज उपकरण और सकारात्मक फ़ीड के साथ मजबूत, धीमी गति से गति मशीनिंग तकनीकों की आवश्यकता होती है।

वेल्डिंग: 625LCF को अत्यधिक वेल्डेबल माना जाता है। इसके ठोस समाधान को मजबूत करने वाले तंत्र से तनाव - आयु क्रैकिंग नहीं है। गैस टंगस्टन आर्क वेल्डिंग (GTAW/TIG) जैसी सामान्य प्रक्रियाओं का उपयोग 625 भराव धातु के साथ किया जाता है। प्राथमिक लक्ष्य उचित स्वच्छता और तकनीक बनाए रखकर पोरसिटी या गर्म क्रैकिंग जैसे दोषों से बचना है। एक साधारण पोस्ट - वेल्ड तनाव राहत लागू की जा सकती है, लेकिन एक पूर्ण उम्र बढ़ने के उपचार की आवश्यकता नहीं है।

हीट ट्रीटमेंट: मुख्य थर्मल प्रक्रिया अनाज की संरचना को पुन: स्थापित करने और इष्टतम थकान प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए वेल्डिंग या गठन के बाद एक समाधान एनील है। यह प्रक्रिया X-750 की तुलना में कम जटिल है।

4। प्रत्येक मिश्र धातु का माइक्रोस्ट्रक्चर इसके प्रदर्शन में कैसे योगदान देता है, विशेष रूप से लंबे समय तक - शब्द स्थिरता के विषय में?

ऑपरेटिंग परिस्थितियों में माइक्रोस्ट्रक्चरल स्थिरता घटक दीर्घायु के लिए महत्वपूर्ण है।

INCONCEL X - 750: वांछित माइक्रोस्ट्रक्चर में ऑस्टेनिटिक निकल मैट्रिक्स के भीतर एक समान, समान फैलाव 'का एक समान फैलाव होता है। उच्च तापमान पर लंबे समय तक जोखिम इन ठीक अवक्षेपों को मोटे (ओस्टवल्ड पकने) के लिए कारण बन सकता है। बड़े, मोटे अवसाद को अवरुद्ध करने में कम प्रभावी होते हैं, जिससे समय के साथ ताकत और रेंगने के प्रतिरोध का क्रमिक नुकसान होता है। इसके अतिरिक्त, डेल्टा चरण या कार्बाइड जैसे द्वितीयक चरण अनाज की सीमाओं पर बन सकते हैं यदि तापमान इष्टतम नहीं है, तो संभावित रूप से मिश्र धातु को अपनाना।

मिश्र धातु 625LCF: माइक्रोस्ट्रक्चर एक एकल - चरण ऑस्टेनिटिक मैट्रिक्स को भंग किए गए नाइओबियम और मोलिब्डेनम द्वारा मजबूत किया जाता है। इसकी स्थिरता इसकी सबसे बड़ी संपत्ति में से एक है। ध्यान से नियंत्रित कम कार्बन सामग्री और प्रसंस्करण अनाज की सीमाओं पर निरंतर, भंगुर कार्बाइड नेटवर्क के गठन को कम करते हैं, जो थकान में सामान्य विफलता दीक्षा स्थल हैं। ठीक, स्थिर अनाज संरचना अनाज की वृद्धि को रोकती है, क्रूरता और थकान प्रतिरोध को बनाए रखती है। प्राथमिक स्थिरता की चिंता इंटरमेटैलिक चरणों (जैसे डेल्टा चरण) की संभावित वर्षा है यदि घटक एक विशिष्ट तापमान सीमा (जैसे, 650-900 डिग्री) के भीतर लंबी अवधि के लिए उजागर किया जाता है, जो क्रूरता और संक्षारण प्रतिरोध को कम कर सकता है। हालांकि, एलसीएफ संस्करण मानक 625 से कम है।

5। जब X - 750, 625LCF, और अन्य मिश्र धातुओं के बीच एक उच्च-तापमान पाइप के लिए 718 जैसे अन्य मिश्र धातुओं के बीच एक डिजाइन विकल्प का सामना करना पड़ रहा है, तो प्रमुख चयन मानदंड क्या हैं?

चुनाव एक क्लासिक इंजीनियरिंग व्यापार है - शक्ति, थकान जीवन, फैब्रिबिलिटी और तापमान के बीच बंद।

INCONEL X-750 चुनें जब:

प्राथमिक आवश्यकता अधिकतम उपज और तन्य शक्ति है जो ~ 700 डिग्री तक तापमान पर है।

आवेदन में लंबा - शब्द शामिल है, स्थिर - राज्य लोडिंग जहां रेंगना प्रतिरोध महत्वपूर्ण डिजाइन कारक है।

घटक गंभीर थर्मल साइकिलिंग के अधीन नहीं है।

उदाहरण: एक उच्च - दबाव गर्म गैस एक परीक्षण सेल में कई गुना या एक उच्च - तापमान भट्ठी में एक संरचनात्मक समर्थन पाइप।

जब मिश्र धातु 625LCF चुनें:

कम - चक्र थकान (LCF) प्रतिरोध प्रमुख विफलता मोड है। यह मिश्र धातु का राइसन डी'आट्रे है।

घटक लगातार शुरुआत - अप/शट - डाउन चक्र या तेजी से तापमान में परिवर्तन से गुजरता है।

उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध (मानक 625 के तुलनीय) की भी आवश्यकता है।

वेल्डिंग और निर्माण की आसानी जटिल पाइपिंग असेंबली के लिए एक प्रमुख चिंता का विषय है।

उदाहरण: एक्सपेंडेबल कॉन्सर्टिना एग्जॉस्ट सिस्टम में पाइपिंग, उच्च - रॉकेट या टर्बाइन में दबाव ईंधन लाइनें, और प्रेशर साइकिलिंग के अधीन सब -वेलहेड सिस्टम में घटक।

मिश्र धातु 718 के साथ तुलना: मिश्र धातु 718 एक और वर्षा है - अपनी उत्कृष्ट ताकत के लिए जाना जाने वाला कठोर सुपरलॉय और, महत्वपूर्ण रूप से, एक्स - 750 की तुलना में इसकी बेहतर वेल्डेबिलिटी (इसकी धीमी उम्र के कारण - के लिए वेल्डेड निर्माण, आमतौर पर लगभग 650 डिग्री तक सेवा के लिए। हालांकि, शुद्ध थकान प्रदर्शन के विशिष्ट मामले के लिए, 625LCF अक्सर 718 को पार करता है, विशेष रूप से वेल्डेड स्थिति में।

अंतिम निर्णय ऑपरेटिंग तापमान स्पेक्ट्रम, तनाव प्रोफाइल, चक्र गणना, पर्यावरणीय कारकों और घटक के समग्र विनिर्माणता के विस्तृत विश्लेषण पर टिका है।