1. 1J36 और 6J20 दोनों चीनी निर्दिष्ट सटीक मिश्रधातु हैं। उनके प्राथमिक कार्यात्मक वर्गीकरण और प्रमुख विशेषताएं क्या हैं?
ये दो मिश्रधातु सटीक मिश्रधातुओं की अलग-अलग श्रेणियों से संबंधित हैं, प्रत्येक को यांत्रिक शक्ति या संक्षारण प्रतिरोध के बजाय एक विशिष्ट भौतिक संपत्ति के लिए इंजीनियर किया गया है।
1J36: एक बहुत कम विस्तार मिश्र धातु (Invar{2}}प्रकार)
प्राथमिक कार्य: एक विशिष्ट तापमान सीमा (आमतौर पर लगभग -60 डिग्री से 150 डिग्री तक) पर थर्मल विस्तार गुणांक (सीटीई) को बेहद कम, और कभी-कभी लगभग शून्य तक प्रदर्शित करना।
मुख्य विशेषता: यह अद्वितीय गुण, जिसे "इनवार इफ़ेक्ट" के रूप में जाना जाता है, इसकी संरचना -लगभग 36% निकेल और शेष आयरन का परिणाम है। इस विशिष्ट निकल सामग्री पर, गर्मी के साथ विस्तार करने की सामग्री की प्राकृतिक प्रवृत्ति को मैग्नेटोस्ट्रिक्टिव संकुचन द्वारा प्रतिसाद दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप न्यूनतम समग्र आयामी परिवर्तन होता है।
अन्य गुण: इसमें मध्यम शक्ति, अच्छा लचीलापन और खराब संक्षारण प्रतिरोध है।
6J20: एक स्थिर मापांक मिश्र धातु (एलिनवार-प्रकार)
प्राथमिक कार्य: विस्तृत तापमान सीमा पर लगभग स्थिर (लोचदार) मापांक बनाए रखना। इसका मतलब है कि इसकी कठोरता, या लोचदार विरूपण का प्रतिरोध, तापमान के साथ महत्वपूर्ण रूप से नहीं बदलता है।
मुख्य विशेषता: यह "निरंतर मापांक प्रभाव" एक अधिक जटिल संरचना के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जिसमें आमतौर पर निकल, क्रोमियम, टाइटेनियम और कभी-कभी टंगस्टन शामिल होते हैं। मिश्र धातु को इस प्रकार डिज़ाइन किया गया है कि बढ़ते तापमान के साथ लोचदार मापांक में सामान्य कमी की भरपाई एक मजबूत वर्षा प्रभाव से की जाती है।
अन्य गुण: इसमें अच्छी ताकत, थकान प्रतिरोध भी है, और आमतौर पर इसका उपयोग कठोर और टेम्पर्ड स्थिति में किया जाता है।
संक्षेप में, आप तापमान के साथ आयामी परिवर्तन को नियंत्रित करने के लिए 1J36 का चयन करते हैं, और तापमान के साथ कठोरता को नियंत्रित करने के लिए आप 6J20 का चयन करते हैं।
2. 1J36 और 6J20 से बने वर्गाकार ट्यूब या अन्य संरचनात्मक आकृतियों की किन विशिष्ट अनुप्रयोगों में अत्यधिक आवश्यकता होगी?
वर्गाकार ट्यूबों या अन्य सटीक संरचनात्मक रूपों में इन सामग्रियों का उपयोग संवेदनशील उपकरणों और प्रणालियों में असाधारण स्थिरता की आवश्यकता से प्रेरित होता है।
1J36 (कम विस्तार) वर्गाकार ट्यूब/फ़्रेम के लिए आवेदन:
परिशुद्ध इंस्ट्रुमेंटेशन फ्रेम्स: लेजर इंटरफेरोमीटर, ऑप्टिकल मापने की मशीन और टेलीस्कोप माउंट के लिए ढांचा अक्सर 1J36 वर्ग ट्यूबों से बनाया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि परिवेश के तापमान में उतार-चढ़ाव के बावजूद ऑप्टिकल घटकों (लेजर, लेंस, दर्पण) के बीच महत्वपूर्ण दूरी स्थिर रहती है, जिससे माप सटीकता की गारंटी मिलती है।
रंगीन सीआरटी डिस्प्ले में छाया मास्क: हालांकि एक विरासती अनुप्रयोग, यह ऐतिहासिक रूप से 1J36 के लिए सबसे बड़े उपयोगों में से एक था। पतले, छिद्रित मास्क को इलेक्ट्रॉन किरणों से गर्म होने के दौरान स्क्रीन के फॉस्फोरस के साथ सही संरेखण बनाए रखना था। इस मास्क को मजबूती से अपनी जगह पर रखने के लिए 1J36 के एक वर्गाकार ट्यूब फ्रेम का उपयोग किया जा सकता है।
एलएनजी परिवहन और भंडारण: हालांकि एक वर्गाकार ट्यूब नहीं है, 1J36 का उपयोग -162 डिग्री पर तरलीकृत प्राकृतिक गैस टैंकों के लिए संरचनात्मक समर्थन और पाइपिंग में किया जाता है, जहां इसकी कम सीटीई थर्मल तनाव और बकलिंग को रोकती है।
6J20 (स्थिर मापांक) संरचनात्मक घटकों के लिए आवेदन:
प्रिसिजन टाइमिंग उपकरणों में ट्यूनिंग फोर्क्स और रेज़ोनेटर: किसी घटक की गुंजयमान आवृत्ति इसकी ज्यामिति और लोचदार मापांक का एक कार्य है। 6J20 का उपयोग करके, पर्यावरणीय तापमान परिवर्तन की परवाह किए बिना आवृत्ति स्थिर रहती है, जो घड़ियों, घड़ियों और इलेक्ट्रॉनिक फिल्टर के लिए मौलिक है।
उच्च परिशुद्धता सेंसर स्प्रिंग्स और डायाफ्राम: दबाव सेंसर, एक्सेलेरोमीटर और ग्रेविमीटर में, अंशांकन (बल और विस्थापन के बीच का संबंध) तापमान के साथ नहीं बहना चाहिए। 6J20 वर्ग तार से बने या बार स्टॉक से मशीनीकृत स्प्रिंग्स और सेंसिंग तत्व यह आवश्यक स्थिरता प्रदान करते हैं।
एयरोस्पेस मार्गदर्शन प्रणालियों में महत्वपूर्ण घटक: जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम और जाइरोस्कोप जिम्बल, स्प्रिंग्स या संरचनात्मक तत्वों के लिए 6J20 का उपयोग कर सकते हैं जहां तापमान के साथ कठोरता में बदलाव से बहाव और नेविगेशनल त्रुटियां उत्पन्न होंगी।
3. 1J36 और 6J20 से घटकों के निर्माण के लिए महत्वपूर्ण विनिर्माण और मशीनिंग विचार क्या हैं?
इन मिश्र धातुओं की मशीनिंग और निर्माण के लिए उनके नाजुक कार्यात्मक गुणों को संरक्षित करने के लिए विशिष्ट तकनीकों की आवश्यकता होती है, जो आंतरिक तनाव और सूक्ष्म संरचना के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं।
1J36 (कम विस्तार मिश्र धातु) - तनाव राहत का सर्वोपरि महत्व:
मशीनिंग चुनौती: कोई भी ठंडा काम जैसे कि काटना, पीसना या मोड़ना महत्वपूर्ण आंतरिक तनाव उत्पन्न करता है। इन तनावों के कारण भाग विकृत हो सकता हैमशीनिंग के दौरानऔर, अधिक गंभीर रूप से, बाद में जब घटक सेवा में मामूली तापमान परिवर्तन के संपर्क में आता है तो अप्रत्याशित और स्थायी आयामी परिवर्तन होता है।
शमन रणनीति:
तनाव-रिलीफ एनीलिंग अनिवार्य है: किसी भी महत्वपूर्ण मशीनिंग या फॉर्मिंग चरण के बाद, एक स्थिरीकरण एनीलिंग की आवश्यकता होती है। इसमें घटक को उसके इच्छित सेवा तापमान (आमतौर पर 275-325 डिग्री) से ऊपर के तापमान पर गर्म करना और 1-2 घंटे तक रखना शामिल है, इसके बाद बहुत धीमी गति से ठंडा करना (उदाहरण के लिए, भट्ठी का ठंडा करना)।
Process Sequence: A typical workflow is: Rough Machine -> Stabilization Anneal -> Final Precision Machine (with very light cuts) ->अंतिम स्थिरीकरण एनील.
तनाव की शुरूआत को कम करने के लिए तेज उपकरण, धीमी गति और पर्याप्त शीतलक का उपयोग करें।
6J20 (स्थिर मापांक मिश्र धातु) - ताप उपचार की गंभीरता:
मशीनिंग चुनौती: स्थिर मापांक गुण हैनहींअंतर्निहित; यह एक विशिष्ट और सटीक ताप उपचार चक्र द्वारा प्रदान किया जाता है। मिश्रधातु की आपूर्ति आम तौर पर सॉल्यूशन{{1}एनील्ड अवस्था में की जाती है, जो नरम और मशीनीकृत होती है लेकिन इसमें स्थिर E{2}}मॉड्यूलस नहीं होता है।
शमन रणनीति:
अंतिम ताप उपचार गैर-परक्राम्य है: सभी मशीनिंग पूरी होने के बाद, घटक को अवक्षेपण (परिक्षेपण) से गुजरना होगा -सख्त (उम्र बढ़ने) उपचार। इसमें लोचदार मापांक को स्थिर करने वाले महीन कणों को अवक्षेपित करने के लिए एक सटीक समय के लिए एक विशिष्ट तापमान (उदाहरण के लिए, 550-650 डिग्री) तक गर्म करना शामिल है।
नरम अवस्था में मशीनिंग: सभी भारी और अंतिम मशीनिंग को घोलित अवस्था में किया जाना चाहिए, क्योंकि उम्र बढ़ने के बाद सामग्री बहुत कठोर हो जाती है और मशीन बनाना मुश्किल हो जाता है।
आयामी परिवर्तन: उम्र बढ़ने की प्रक्रिया स्वयं एक मामूली लेकिन अनुमानित आयामी परिवर्तन का कारण बनती है, जिसे अंतिम मशीनिंग सहनशीलता में ध्यान में रखा जाना चाहिए।
4. ताप उपचार प्रक्रिया 1J36 और 6J20 के अंतिम कार्यात्मक गुणों को कैसे परिभाषित करती है?
ताप उपचार वह निर्णायक कदम है जो प्रत्येक मिश्र धातु की मूल संपत्ति को "लॉक इन" या "सक्रिय" करता है।
1J36 हीट ट्रीटमेंट: आयामी अखंडता के लिए स्थिरीकरण
प्रक्रिया: मुख्य उपचार तनाव राहत या स्थिरीकरण एनील है, जैसा कि ऊपर वर्णित है, मध्यम तापमान (275-325 डिग्री) पर। अनाज की संरचना को पुनः क्रिस्टलीकृत करने के लिए अत्यधिक ठंड के बाद उच्च तापमान एनील (~830 डिग्री) का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन इसके बाद स्थिरीकरण एनील का पालन किया जाना चाहिए।
उद्देश्य: लक्ष्य विशुद्ध रूप से अनाज की संरचना या मौलिक निम्न -सीटीई संपत्ति में कोई बदलाव किए बिना आंतरिक तनाव को दूर करना है। इन तनावों को दूर करने से, सामग्री के आयाम स्थिर हो जाते हैं, और इसकी अल्ट्रा{2}}निम्न सीटीई को विरूपण के जोखिम के बिना सेवा में पूरी तरह से महसूस किया जा सकता है।
6J20 हीट ट्रीटमेंट: स्थिर कठोरता के लिए वर्षा सख्त करना
प्रक्रिया: यह दो{0}}चरणीय प्रक्रिया है:
समाधान उपचार: उच्च तापमान (उदाहरण के लिए, 1000 डिग्री) तक गर्म करें और तेजी से बुझाएं। यह सभी मिश्रधातु तत्वों (Cr, Ti, आदि) को एक समान ठोस घोल में घोल देता है, जिसके परिणामस्वरूप एक नरम, मशीनी अवस्था प्राप्त होती है।
बुढ़ापा (वर्षा सख्त होना): एक सटीक अवधि (उदाहरण के लिए, 4 घंटे) के लिए मध्यवर्ती तापमान (उदाहरण के लिए, 600-650 डिग्री) तक गर्म करें और फिर हवा को ठंडा करें। यह नियंत्रित उपचार बारीक, सुसंगत इंटरमेटेलिक कणों (उदाहरण के लिए, Ni₃Ti पर आधारित) को अवक्षेपित करता है।
उद्देश्य: ये अवक्षेप निरंतर मापांक प्रभाव की कुंजी हैं। वे मैट्रिक्स को मजबूत करते हैं और, गंभीर रूप से, उनका स्वयं का मजबूत प्रभाव तापमान बढ़ने पर मैट्रिक्स के लोचदार मापांक में सामान्य कमी का प्रतिकार करता है। उम्र बढ़ने के सटीक समय और तापमान को निर्दिष्ट सीमा पर एक बिल्कुल सपाट ई - मापांक बनाम तापमान वक्र प्राप्त करने के लिए कैलिब्रेट किया जाता है।
5. एक इंजीनियर एक उच्च परिशुद्धता स्थान आधारित ऑप्टिकल प्लेटफ़ॉर्म डिज़ाइन कर रहा है। वे 1J36 वर्ग ट्यूब फ्रेम कब निर्दिष्ट करेंगे, और 6J20 से एक घटक कब बनाया जाएगा?
चुनाव इस पर निर्भर करता है कि प्रमुख विफलता मोड आयामी बहाव है या गुंजयमान आवृत्ति/कठोरता में बदलाव है।
1J36 वर्गाकार ट्यूब फ़्रेम निर्दिष्ट करें जब:
सिस्टम का प्रदर्शन संरेखण या स्थिति में थर्मल बहाव द्वारा सीमित है।
उदाहरण परिदृश्य: ऑप्टिकल बेंच संरचना। प्लेटफ़ॉर्म के दर्पण, लेंस और सेंसर रखने वाले पूरे ढांचे का निर्माण 1J36 वर्ग ट्यूब और वेल्डेड/ब्रेज़्ड प्लेटों से किया जाएगा। जैसे ही उपग्रह परिक्रमा करता है, यह अत्यधिक तापमान चक्र का अनुभव करता है, जो सीधे सूर्य के प्रकाश से पृथ्वी की छाया की ओर बढ़ता है। एक पारंपरिक एल्यूमीनियम फ्रेम महत्वपूर्ण रूप से विस्तारित और सिकुड़ जाएगा, जिससे ऑप्टिकल पथ गलत तरीके से संरेखित हो जाएगा और छवि धुंधली हो जाएगी या डेटा दूषित हो जाएगा। 1J36 फ़्रेम अपने सटीक आयामों को बनाए रखता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि ऑप्टिकल तत्व सही संरेखण में रहें, मिशन के वैज्ञानिक या इमेजिंग उद्देश्यों की गारंटी देते हैं।
6J20 घटक निर्दिष्ट करें जब:
सिस्टम का प्रदर्शन किसी गतिशील तत्व की आवृत्ति या अंशांकन में थर्मल बहाव द्वारा सीमित होता है।
उदाहरण परिदृश्य 1: कंपन अलगाव प्रणाली। ऑप्टिकल प्लेटफ़ॉर्म उपग्रह कंपन से अलग करने के लिए स्प्रिंग्स और डैम्पर्स की एक प्रणाली का उपयोग कर सकता है। यदि ये स्प्रिंग्स मानक स्टील से बने होते, तो उनकी कठोरता (स्प्रिंग स्थिरांक) तापमान के साथ बदल जाती, जिससे अलगाव प्रणाली की गुंजयमान आवृत्ति बदल जाती और यह कम प्रभावी हो जाती। 6J20 स्प्रिंग निरंतर कठोरता बनाए रखेगा, जिससे पूरी कक्षा में लगातार कंपन अलगाव प्रदर्शन सुनिश्चित होगा।
उदाहरण परिदृश्य 2: एक गुंजयमान सेंसर। यदि प्लेटफ़ॉर्म ट्यूनिंग {{2} फ़ोर्क - प्रकार के जाइरोस्कोप या रेज़ोनेंट मास सेंसर का उपयोग करता है, तो इसकी ऑपरेटिंग आवृत्ति महत्वपूर्ण है। एक 6J20 अनुनादक एक स्थिर आवृत्ति बनाए रखेगा, जिससे सेंसर की रीडिंग में तापमान प्रेरित अंशांकन बहाव को रोका जा सकेगा।
