इन्कोनेल 718 प्लेट - टर्बाइन ब्लेड्स और क्रायोजेनिक टैंक के लिए सबसे अच्छा विकल्प

इन्कोनेल 718 एक उच्च-प्रदर्शन निकेल-क्रोमियम सुपरएलोय है, जिसके लिए असाधारण ताकत, ऑक्सीकरण और कारोजन प्रतिरोध, और उच्च तापमान पर अद्भुत प्रदर्शन के लिए जाना जाता है। यह एलोय मुख्य रूप से निकेल (50-55%), क्रोमियम (17-21%) और मोलिब्डेनम, नियोबियम और टाइटेनियम जैसे महत्वपूर्ण तत्वों से मिलकर बना है, जो अद्भुत गुण प्रदान करते हैं, जिससे इन्कोनेल 718 को विमान उद्योग, ऊर्जा उत्पादन और क्रायोजेनिक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श सामग्री बना देते हैं।

इन्कोनेल 718 प्लेट को विभिन्न मोटाइयों में बनाया जाता है और यह उच्च-तनाव, उच्च-तापमान परिवेशों में बहुत उपयोग किया जाता है, जहाँ सामग्रियों को चुनौतीपूर्ण परिस्थितियों में अपनी यांत्रिक संरचना को बनाए रखना पड़ता है। अपने उच्च परिणामी बल, थकावट प्रतिरोध, और थर्मल क्रीप को प्रतिरोध करने की क्षमता के कारण, इन्कोनेल 718 प्लेट को टरबाइन ब्लेड्स और क्रायोजेनिक टैंक्स बनाने के लिए विशेष रूप से उपयुक्त माना जाता है, जहाँ दबाव, तापमान और यांत्रिक तनाव की चरम परिस्थितियाँ प्रचलित होती हैं।

इन्कोनेल 718 प्लेट के अनुप्रयोग

1. जेट इंजन में टर्बाइन ब्लेड: इन्कोनेल 718 प्लेट एक प्रमुख सामग्री है जो विमान उद्योग में उपयोग की जाती है, विशेष रूप से जेट इंजन के टर्बाइन ब्लेड के लिए। सामग्री की क्षमता उच्च तापमान (700°C तक) को सहन करने के बिना अपनी दृढ़ता खोने से इसे टर्बाइन ब्लेड के लिए एक उत्तम विकल्प बनाती है, जहाँ इसे उड़ान के दौरान उत्पन्न होने वाले उच्च गर्मी और यांत्रिक तनाव को सहना पड़ता है। इन्कोनेल 718 की थर्मल फैटीग, ऑक्सीडेशन और क्रीप से प्रतिरोध की वजह से यह इन उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।

2. क्रायोजेनिक टैंक्स और रॉकेट मोटर्स: इन्कोनेल 718 प्लेट का एक अन्य महत्वपूर्ण अनुप्रयोग अंतरिक्ष खोज और रॉकेट मोटर्स में उपयोग किए जाने वाले क्रायोजेनिक टैंक्स में है। इन प्रणालियों में, सामग्री को अत्यधिक निचले तापमान, अक्सर -250°C (-418°F) से कम, सहने की जरूरत होती है। इन्कोनेल 718 को विशेष रूप से उच्च-तापमान और क्रायोजेनिक स्थितियों के तहत काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे यह तरल हाइड्रोजन और तरल ऑक्सीजन जैसे तरल गैसों के संचयन और परिवहन में उपयोग किए जाने वाले क्रायोजेनिक टैंक्स और संबद्ध घटकों के लिए सही विकल्प बन जाता है।

3. गैस टर्बाइन और ऊर्जा उत्पादन: ऊर्जा संयंत्रों और अन्य ऊर्जा प्रणालियों में, इन्कोनेल 718 प्लेट कीटानीय टर्बाइन घटकों में उपयोग की जाती है। सामग्री का उच्च-तापमान परिवेशों में उत्कृष्ट प्रदर्शन यह सुनिश्चित करता है कि गैस टर्बाइन में पंखे, रोटर, और स्टेटर जैसे घटक ऊर्जा उत्पादन के दौरान मिलने वाले उच्च तनावों का सामना कर सकते हैं। इसकी 700°C से अधिक तापमान पर ऑक्सीकरण और थर्मल क्रीप को प्रतिरोध करने की क्षमता इन माँगमेंदी अनुप्रयोगों में विश्वसनीय, लंबे समय तक काम करने वाली संचालन की अनुमति देती है।

4. रासायनिक संसाधन उपकरण: इन्कोनेल 718 का उपयोग रासायनिक संसाधन उद्योग में भी तापमान और संक्षारण से प्रतिरोध करने वाले अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है। टैंक, रिएक्टर, और अन्य उच्च-तापमान घटक जो खराब रासायनिक पदार्थों से प्रतिक्रिया करते हैं, अक्सर इन्कोनेल 718 से बनाए जाते हैं, क्योंकि यह संक्षारक परिवेशों में लंबे समय तक डूर्बलता प्रदान करता है।

5. समुद्री और ऑफशोर अनुप्रयोग: इन्कोनेल 718 प्लेट का उपयोग समुद्री टर्बाइन, गहरे समुद्र के बिछावन ऑपरेशन, और अन्य ऑफशोर सामग्री में किया जाता है, जहाँ घटकों को उच्च दबाव और कारोज़नल नमकीन पानी से सामना करना पड़ता है। इसकी कारोज़न प्रतिरोध, उच्च ताकत, और थकान प्रतिरोध के कारण यह ऐसे उच्च-प्रदर्शन और उच्च-तनाव अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त सामग्री है।

ग्रेड और विनिर्देशिकाएँ

इन्कोनेल 718 प्लेट को विशिष्ट उद्योग मानकों और ग्रेडों को पूरा करने के लिए बनाया जाता है ताकि यह टरबाइन ब्लेड्स और क्रायोजेनिक टैंक्स जैसे अनुप्रयोगों की ठीक सटीक आवश्यकताओं को पूरा कर सके। कुछ मुख्य विनिर्देशिकाएँ इस प्रकार हैं:

1. UNS N07718: यह इन्कोनेल 718 का मानक संकेतन है। यह उच्च तापमान और यांत्रिक तनाव को सहने वाले घटकों के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। UNS N07718 प्लेट को अपनी अनुपम ताकत, ऑक्सीडेशन प्रतिरोध, और उच्च तापमान पर थर्मल स्थिरता के लिए जाना जाता है, जिससे यह टर्बाइन ब्लेड, क्रायोजेनिक टैंक, और विमानन अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।

2. AMS 5596: यह विमानन अनुप्रयोगों में इस्तेमाल की जाने वाली इन्कोनेल 718 प्लेट की विशेषता है। AMS 5596 विशेष रूप से उन अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है जहाँ टर्बाइन ब्लेड और इंजन घटकों को संचालन के दौरान अति तापमान और यांत्रिक भार से सामना करना पड़ता है।

3. एएमएस 5590: यह इन्कोनेल 718 प्लेट की एक अन्य स्पेसिफिकेशन है, जिसे विमान उद्योग के खंडों के लिए सामान्यतः उपयोग किया जाता है। यह विशेष रूप से उच्च थकान और क्रीप प्रतिरोध की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है, जैसे कि टर्बाइन ब्लेड्स और रॉकेट इंजन के घटक।

4. डीआईएन 2.4668: यूएनएस एन07718 के यूरोपीय मानक समकक्ष, इस ग्रेड का उपयोग उसी क्रिटिकल अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है, जिसमें टर्बाइन ब्लेड्स, क्रायोजेनिक टैंक्स और उच्च-तापमान परिवेश में घटक शामिल हैं। रासायनिक और प्रदर्शन विशेषताएँ अमेरिका में उपयोग की जाने वाले एएसटीएम मानकों के साथ निकटतम रूप से मिलती हैं।

इन्कोनेल 718 प्लेट की निर्माण प्रक्रिया

इन्कोनेल 718 प्लेट की निर्माण प्रक्रिया में एक श्रृंखला के कदमों को शामिल किया जाता है ताकि सामग्री को उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक विनिर्देशों को पूरा करने में सफलता मिले। ये प्रक्रियाएँ सामग्री के यांत्रिक गुणों को बढ़ाने और प्लेट के आयामों और गुणवत्ता की सहमति को सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन की जाती हैं।

1. पिघलाव और मिश्रण: इन्कोनेल 718 प्लेट का उत्पादन उच्च-शुद्धता वाले निकेल, क्रोमियम, मोलिब्डेन, नियोबियम और टाइटेनियम मिश्र धातुओं को एक वैक्यूम इंडक्शन फर्नेस या विद्युत चार्क फर्नेस में पिघलाने से शुरू होता है। मिश्रण प्रक्रिया का ठीक से नियंत्रण करने से सुनिश्चित किया जाता है कि सामग्री के पास सही रासायनिक संघटन और गुण हों, जिसमें उत्कृष्ट ऑक्सीकरण प्रतिरोध, शक्ति और थर्मल थकाने से प्रतिरोध शामिल है।

2. गिन्दा बनाना और आकार देना: जब मिश्रधातु को पिघलाया जाता है, तो उसे बड़े बिलेट्स या इंगोट्स में ढाला जाता है। बिलेट्स को फिर से गर्म किया जाता है और उसे ठोस करने के लिए चापा जाता है ताकि सामग्री को सुधारा जा सके और उसे आवश्यक आकार दिया जा सके। यह कदम अणु संरचना में एकसमानता को सुनिश्चित करने के लिए भी महत्वपूर्ण है, जो अत्यधिक परिस्थितियों में उच्च ताकत और क्रीप से प्रतिरोध को बनाए रखने में मदद करती है।

3. रोलिंग और प्लेट बनाना: चापे गए बिलेट्स को फिर से गर्म किया जाता है और उन्हें विभिन्न मोटाई की बड़ी प्लेट्स में रोल किया जाता है। रोलिंग प्रक्रिया सामग्री की अणु संरचना को सुधारती है और इसके यांत्रिक गुणों को बढ़ाती है, विशेष रूप से इसकी ताकत और थकान प्रतिरोध। प्लेट की मोटाई को टर्बाइन ब्लेड्स, क्रायोजेनिक टैंक्स और अन्य अनुप्रयोगों की विशेष आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए ध्यान से नियंत्रित किया जाता है।

4. गर्मी का उपचार: इन्कोनेल 718 प्लेट को समाधान अन्ने करण (solution annealing) और बाद में एजिंग (aging) से मिली हुई गर्मी के उपचार प्रक्रिया का सामना करता है। समाधान अन्ने करण को तनावों को दूर करने और रूपरेखा को समान बनाने के लिए उपयोग किया जाता है, जबकि एजिंग को प्रस्फोटन कठोरीकरण (precipitation hardening) के माध्यम से सामग्री को मजबूत करने के लिए किया जाता है। यह गर्मी का उपचार प्रक्रिया यह सुनिश्चित करती है कि सामग्री अपने सर्वोच्च स्तर पर उच्च-तापमान और शीतलन शर्तों के तहत काम कर सके।

5. पूर्णीकरण और जाँच: गर्मी के उपचार के बाद, इन्कोनेल 718 प्लेट को आवश्यक सतह खरोंच और आयाम प्राप्त करने के लिए पूर्णीकरण प्रक्रियाओं का सामना करता है। फिर प्लेट को किसी भी आंतरिक दोषों या अनियमितताओं के लिए जाँचा जाता है। आम जाँच प्रक्रियाएँ अल्ट्रासाउंड परीक्षण, एडी वर्तमान परीक्षण, और X-रे जाँच शामिल हैं। आयाम के मापन भी इस बात को सुनिश्चित करने के लिए किए जाते हैं कि प्लेट अपने उद्देश्यित अनुप्रयोग के लिए आवश्यक विनिर्देशों को पूरा करती है।

उपयोगकर्ता की आवश्यकताएँ

इन्कोनेल 718 प्लेट के उपयोगकर्ताओं के पास सामान्यतः अनुप्रयोगों की उच्च-प्रदर्शन नियमितता के कारण मांगदार आवश्यकताएं होती हैं। कुछ मुख्य उपयोगकर्ता मांगें इस प्रकार हैं:

1. उच्च ताकत और थकान प्रतिरोध: इन्कोनेल 718 प्लेट को उत्कृष्ट तनाव ताकत और थकान से प्रतिरोध दिखाना चाहिए, विशेष रूप से टर्बाइन ब्लेड्स और घूर्णीय भार और उच्च मैकेनिकल तनावों के अधीन होने वाले घटकों में। सामग्री को बहुत अधिक संचालन परिस्थितियों में भी अपनी अभियंता को बरकरार रखना चाहिए।

2. उच्च-तापमान प्रतिरोध: जेट इंजन, टर्बाइन और अन्य उच्च-तापमान प्रणालियों के अनुप्रयोगों में, इन्कोनेल 718 प्लेट को 700°C (1290°F) से अधिक तापमान पर अपनी ताकत और प्रदर्शन को बनाए रखना चाहिए। इसकी गर्मी से धीरे-धीरे फैलने और ऑक्सीकरण से बचने की क्षमता ऐसे परिवेशों के लिए आदर्श बनाती है जहाँ तापमान बदलते हैं।

3. शीत तापमान प्रदर्शन: शीत तापमान अनुप्रयोगों में, इन्कोनेल 718 प्लेट को -250°C (-418°F) से कम तापमान पर अपने यांत्रिक गुणों को बनाए रखना चाहिए। सामग्री को इन कठिन परिस्थितियों में भी अपनी कठोरता, आयामी स्थिरता और अप्रत्याशित तनु करने से बचने की क्षमता बरकरार रखनी चाहिए।

4. कोरोशन और ऑक्सीडेशन प्रतिरोध: चाली स्थानों, जैसे कि रासायनिक प्रसंस्करण इकाइयां, समुद्री अनुप्रयोग, और ऊर्जा उत्पादन टर्बाइन, में उपयोग के लिए ऐसे सामग्री की आवश्यकता होती है जो ऑक्सीडेशन और कोरोशन से बचाव करती है। इन्कोनेल 718 का उत्कृष्ट कोरोशन प्रतिरोध तीखी स्थितियों में उसकी लंबे समय तक की ड्यूरेबिलिटी को सुनिश्चित करता है।

5. आयामिक सटीकता: विमान और ऊर्जा उत्पादन क्षेत्र के उपयोगकर्ताओं को इन्कोनेल 718 प्लेट को सटीक आयामी विनिर्देशों को पूरा करने की आवश्यकता होती है। घनी टॉलरेंस को यह सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है कि प्लेट जटिल सभलों में फिट हो जाए और उच्च-दबाव और उच्च-तापमान स्थितियों में विश्वसनीय रूप से काम करे।

6. वेल्डिंग और निर्माण की सुविधा: इन्कोनेल 718 प्लेट को वेल्डिंग करने में आसान होना चाहिए और विभिन्न निर्माण तकनीकों के अनुसार सजाया जा सकना चाहिए। इसकी अच्छी वेल्डिंग क्षमता यह सुनिश्चित करती है कि इसे जटिल प्रणालियों में जोड़ा जा सके बिना इसकी मजबूती या उच्च तापमान पर प्रतिरोध को कम किए बिना।