इन्कोनेल 718 – एयरोस्पेस और ऑटोमोबाइल उद्योग के लिए उच्च-शक्ति सुपरएलॉय

इन्कोनेल 718 एक उच्च-शक्ति, संक्षारण-प्रतिरोधी निकेल-आधारित सुपरएलोय है जो अत्यधिक परिस्थितियों में असाधारण रूप से अच्छी तरह से काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। मुख्य रूप से निकेल (50-55%), क्रोमियम (17-21%), लोहा (बैल.), और मॉलिब्डेनम (3%), नियोबियम (5%) और टाइटेनियम (0.9-1.3%) के महत्वपूर्ण योगदान के साथ, इन्कोनेल 718 को अपनी उत्कृष्ट शक्ति और उच्च तापमान पर भी ऑक्सीकरण और संक्षारण से बचाने की क्षमता के लिए जाना जाता है। यह एलोय क्रायोजेनिक स्थितियों से लेकर लगभग 700°C (1290°F) तक के तापमानों पर अपने यांत्रिक गुणों को बनाए रख सकता है, जिससे यह उच्च-तापमान और कम-तापमान अनुप्रयोगों के लिए आदर्श होता है।

इन्कोनेल 718 को गरमी से उपचारित करके बल, कठोरता और थकान प्रतिरोध की वांछित संयोजन प्राप्त करने की क्षमता भी है। ये गुण इसे विशेष रूप से विमान निर्माण, मोटर यान और औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोगी बनाते हैं, जहाँ सामग्रियों को उच्च तनाव, उच्च दबाव और अति तापमान के तहत काम करने की आवश्यकता होती है।

इन्कोनेल 718 के अनुप्रयोग

उच्च बल, उच्च तापमान प्रतिरोध और धातु-काटने के प्रतिरोध के अद्भुत संयोजन के कारण, इन्कोनेल 718 का विमान निर्माण, मोटर यान और ऊर्जा उत्पादन सहित कई उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इन्कोनेल 718 के कुछ मुख्य अनुप्रयोग इस प्रकार हैं:

1. एयरोस्पेस: इन्कोनेल 718 का उपयोग विमान उद्योग में विशेष रूप से टरबाइन इंजन, रॉकेट मोटर और संरचनात्मक घटकों में आम तौर पर किया जाता है। इसकी उच्च तुल्यता-बल अनुपात, उत्कृष्ट थकावट प्रतिरोधकता और अति ताप परिस्थितियों में संरचनात्मक संपूर्णता बनाए रखने की क्षमता के कारण यह विमान उद्योग के महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों, जैसे टरबाइन ब्लेड, रोटर और दहन कक्ष, के लिए आदर्श है। यह मिश्र धातु स्थिर और गतिमान भारों के अंतर्गत भी अच्छी तरह से काम करती है, जिससे यह उड़ान के दौरान, उड़ान में और लैंडिंग के दौरान सामने आने वाले तनावों को सहन कर सकती है।

2. ऑटोमोटिव उद्योग: इन्कोनेल 718 का उपयोग कारों के अनुप्रयोगों में बढ़ती तरह से हो रहा है, विशेष रूप से उच्च-प्रदर्शन इंजन खण्डों में, जैसे टर्बोचार्जर, एक्सहॉस्ट वैल्व और पिस्टन। धातु की क्षमता टर्बोचार्जर इंजन और अन्य उच्च-प्रदर्शन घटकों द्वारा उत्पन्न उच्च गर्मी और तनाव को सहन करने की वजह से इसे कार उद्योग के लिए मूल्यवान सामग्री बना देती है। यह एक्सहॉस्ट प्रणालियों में भी उपयोग किया जाता है, जहाँ ऑक्सीकरण और कोरोशन से प्रतिरोध लंबे समय तक उत्कृष्ट प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।

3. गैस टर्बाइन: इन्कोनेल 718 का उपयोग अक्सर औद्योगिक गैस टर्बाइन के घटकों के उत्पादन में किया जाता है, जो विद्युत उत्पादन और विमान उद्योग के अनुप्रयोगों में प्रयुक्त होते हैं। धातु की क्रीप, थकान और ऑक्सीकरण से प्रतिरोध की वजह से टर्बाइन ब्लेड और अन्य उच्च-तनाव घटक अत्यधिक तापमान और यांत्रिक भार के लम्बे समय तक के प्रतिस्पर्धी प्रतिक्रिया के बाद भी अपनी पूर्णता बनाए रखते हैं।

4. परमाणु ऊर्जा उद्योग: इन्कोनेल 718 को न्यूक्लियर रिएक्टर्स में भी उपयोग किया जाता है, जहाँ घटकों को उच्च तापमान और कारोजन प्रभावों से सामना करना पड़ता है। धातु की शक्ति, कारोजन प्रतिरोधकता और विकिरण-उत्पन्न अवनमन से बचने की क्षमता इसे रिएक्टर घटकों, जैसे दबाव बर्तन के ऊपरी हिस्से और रिएक्टर आंतरिक घटकों के लिए आदर्श बनाती है।

5. समुद्री और अपतटीय अनुप्रयोग: इन्कोनेल 718 को समुद्री और ऑफशोर परिवेश में भी उपयोग किया जाता है, जहाँ घटकों को समुद्री पानी और चरम परिस्थितियों से सामना करना पड़ता है। सामुद्रिक प्रणालियों में ऊष्मा विनिमयक, पंप और वैल्व जैसी अनुप्रयोगों के लिए इसकी समुद्री पानी में कारोजन से प्रतिरोधकता और उच्च तापमान पर यांत्रिक गुणों को बनाए रखने की क्षमता इसे आदर्श बनाती है।

6. औद्योगिक अनुप्रयोग: एरोस्पेस और ऑटोमोबाइल से परे, इन्कोनेल 718 को उच्च-तापमान और उच्च-तनाव परिवेशों वाले विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों में भी प्रयोग किया जाता है। यह उच्च-प्रदर्शन इंजन, गैस टर्बाइन और रासायनिक प्रसंस्करण संयंत्रों में भागों को शामिल करता है, जहाँ थर्मल और यांत्रिक थकावट से प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।

ग्रेड और विनिर्देशिकाएँ

इन्कोनेल 718 विभिन्न रूपों में उपलब्ध है, जैसे बार, शीट, प्लेट और तार, और अक्सर इसे उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्तता सुनिश्चित करने के लिए विशिष्ट उद्योग मानकों के अनुसार निर्मित किया जाता है। इन्कोनेल 718 के कुछ मुख्य ग्रेड और विनिर्देश हैं:

1. UNS N07718: यह इन्कोनेल 718 का मानक चिह्न है, जो विमान उद्योग, ऑटोमोबाइल और अन्य उच्च-प्रदर्शन उद्योगों में बहुत उपयोग किया जाता है। यह कठोर यांत्रिक और रासायनिक गुणों को पूरा करता है, जिससे यह सबसे मांगने योग्य पर्यावरणों का सामना कर सकता है।

2. AMS 5662: विमान उद्योग और अन्य उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए इन्कोनेल 718 का एक विनिर्देश। यह ग्रेड उच्च तापमान पर उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों के लिए जाना जाता है और इसकी क्षमता होती है कि वह लंबे समय तक अपनी ताकत और थकावट के प्रति प्रतिरोध बनाए रखे।

3. डीआईएन 2.4668: यह यूरोपीय मानक ग्रेड इन्कोनेल 718 को उद्योगी और विमान अनुप्रयोगों में अक्सर इस्तेमाल किया जाता है, जहाँ एक उच्च-प्रदर्शन धातु की आवश्यकता होती है जो उच्च तापमान और तनाव के तहत काम कर सके।

विनिर्माण प्रक्रिया

इन्कोनेल 718 के उत्पादन में इसकी वांछित गुणों को यकीनन रखने के लिए कई महत्वपूर्ण चरण शामिल हैं। ये प्रक्रियाएँ यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण हैं कि धातु विभिन्न अनुप्रयोगों में उस पर पड़ने वाली अत्यधिक परिस्थितियों का सामना कर सके।

1. पिघलाव और मिश्रण: मिश्रण तत्वों को इंडักশन कamine में ध्यान से मिलाया जाता है ताकि इन्कोनेल 718 की रासायनिक संरचना सटीक रहे। यह संरचना धातु की ताकत, साबुनी खराबी से बचाव, और उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण से बचाव के लिए महत्वपूर्ण है।

2. Icast: धातु को पिघलाने के बाद, इसे विभिन्न आकारों में ढाला जाता है, जैसे बिलेट्स, इंगोट्स, या मोल्ड्स। ये आगे तार, शीट, प्लेट, या बार स्टॉक के रूप में प्रसंस्कृत किए जा सकते हैं।

3. गरम कार्य: Icast के बाद, Inconel 718 को जरूरी आकार बनाने के लिए फोर्जिंग या रोलिंग जैसी हॉट वर्किंग प्रक्रियाओं का उपयोग किया जाता है। यह कदम सामग्री की माइक्रोस्ट्रक्चर को सुधारता है, जिससे इसके मैकेनिकल गुणों में वृद्धि होती है। हॉट वर्किंग प्रक्रिया को अक्सर समाधान हीट ट्रीटमेंट के साथ अनुसरण किया जाता है ताकि अधिकतम रूढ़ता और डक्टिलिटी प्राप्त की जा सके।

4. ठंडा कार्य: कुछ मामलों में, Inconel 718 को सतह शेष को मजबूत करने या इसके मैकेनिकल गुणों को और भी सुधारने के लिए चिल्ली वर्किंग किया जाता है। चिल्ली वर्किंग प्रक्रियाएं, जैसे कि ड्रॉइंग और रोलिंग, सटीक आयाम प्राप्त करने में मदद करती हैं और सामग्री की रूढ़ता और कठोरता में वृद्धि करती हैं।

5. हीट ट्रीटमेंट: Inconel 718 को समाधान एनीलिंग और एजिंग प्रक्रियाओं सहित हीट ट्रीटमेंट का सामना कराया जाता है, जिससे इसकी रूढ़ता और थकावट की प्रतिरोधकता में वृद्धि होती है। यह कदम एल्यूम की वांछित प्रदर्शन विशेषताओं को प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है, जिसमें इसकी उच्च तनाव रूढ़ता, क्रीप प्रतिरोधकता और बढ़ी हुई थकावट प्रतिरोधकता शामिल है।

6. पूर्णता: गर्मी के इलाज के बाद, Inconel 718 को मशीनिंग या सतही उपचारों के माध्यम से प्रसंस्कृत किया जा सकता है ताकि विशेष आयामिक और रूपरेखा की मांगों को पूरा किया जा सके। यह यकीन दिलाता है कि सामग्री अधिक इंजीनियरिंग वाले अनुप्रयोगों में उपयोग की जा सके जहां निकटतम टॉलरेंस और सतही अभिनवता की आवश्यकता होती है।

7. परीक्षण और परीक्षण: Inconel 718 के प्रदर्शन को यकीन दिलाने में गुणवत्ता नियंत्रण महत्वपूर्ण है। व्यापक परीक्षण, जिसमें तनाव परीक्षण, थकावट परीक्षण और आयामिक परीक्षण शामिल है, उसे विमान और ऑटोमोबाइल उद्योगों की कठोर माँगों को पूरा करने के लिए किया जाता है। अ-विनाशी परीक्षण (NDT) तकनीकें, जैसे कि अल्ट्रासोनिक या X-रे परीक्षण, आंतरिक दोषों का पता लगाने के लिए भी आमतौर पर इस्तेमाल की जाती हैं।

उपयोगकर्ता की आवश्यकताएँ

जब विमान या ऑटोमोबाइल या अन्य उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए Inconel 718 का चयन किया जाता है, तो उपयोगकर्ता आमतौर पर निम्नलिखित मुख्य विशेषताओं की तलाश करते हैं:

1. उच्च मजबूती और थकावट प्रतिरोध: इन्कोनेल 718 की अतिरिक्त तनाव दृढ़ता और थकाने से प्रतिरोध ऐसे अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण हैं जैसे टरबाइन ब्लेड, इंजन के घटक, और संरचनात्मक भाग, जहाँ घटक संचालन के दौरान चरम प्रतिबल के खिलाफ रहते हैं।

2. उच्च तापमान प्रतिरोधः उपयोगकर्ताओं को इन्कोनेल 718 को 700°C (1290°F) से अधिक तापमान पर भी ऑक्सीकरण से प्रतिरोध करते रहने की आवश्यकता होती है। सामग्री को उच्च-तापमान परिस्थितियों में अपनी पूर्णता बनाए रखनी चाहिए, जिससे महत्वपूर्ण घटकों की लंबी अवधि और विश्वसनीयता सुनिश्चित हो।

3. जंग प्रतिरोध: इन्कोनेल 718 को तीव्र पर्यावरणों में सामान्य सं Ghishan और स्थानिक सं Ghishan (जैसे पिटिंग और क्रेव घिसघिसाने) से अत्यधिक प्रतिरोध का प्रदान करता है। यह इसे विमान उद्योग, मोटर वाहन, और रासायनिक संसाधन उद्योगों के अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है, जहाँ कोरोसिव पदार्थों की एक्सपोजर सामान्य है।

4. वेल्डिंग क्षमता: इन्कोनेल 718 को अच्छी वेल्डिंग क्षमता के लिए जाना जाता है, जो ऐसे अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहाँ खंडों को एक साथ जोड़ना पड़ता है। धातु की गर्म फटलने से प्रतिरोध क्षमता और वेल्डिंग की सरलता कrit विमान और ऑटोमोबाइल घटकों में मजबूत और टिकाऊ जोड़ियाँ बनाती है।

5. आयामिक सटीकता: इन्कोनेल 718 को अक्सर ऐसे अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जहाँ सटीक आयाम और कड़ी सहनशीलता की आवश्यकता होती है। निर्माताओं को धातु के गुणों में संगति और एकसमानता की आवश्यकता होती है ताकि अंतिम उत्पाद की विश्वसनीयता और सुरक्षा का निश्चय हो।