निकेल-आधारित सुपरअलॉय 625 का संक्षारण कैसे होता है?
निकेल-आधारित सुपरअलॉय इनकोनेल 625 में उत्कृष्ट यांत्रिक गुण और संक्षारण प्रतिरोध है और इसका उपयोग एयरोस्पेस और समुद्री उद्योगों जैसे प्रमुख अनुप्रयोगों में किया गया है। हालाँकि, इसकी खराब प्रक्रियाशीलता और उच्च प्लास्टिक विरूपण भार आवश्यकताओं ने निर्माताओं को हमेशा परेशान किया है। इसलिए, कई अध्ययनों ने इन मुद्दों को दूर करने के लिए इनकोनेल 625 के एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग का पता लगाया है। पुर्तगाल में पोर्टो विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने इनकोनेल 625 और इसकी मिश्रित सामग्री की प्रत्यक्ष लेजर जमाव (डीएलडी) तकनीक का सारांश दिया।
760 डिग्री पर गर्म किए गए IN625 का बढ़ाव असामान्य रूप से कम हो गया, हालांकि लेखकों ने इस कमी का कोई कारण नहीं बताया। हालाँकि, विकृत IN625 के बढ़ाव में देखी गई तेज कमी को तन्यता परीक्षण में लागू तनाव दर के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। कुछ लेखक 600 डिग्री पर परीक्षण किए गए समान मिश्र धातुओं के लिए इस व्यवहार का उल्लेख करते हैं। कई अन्य लेखकों ने भी समान तापमान पर तन्यता परीक्षणों के दौरान तन्य गुणों के इस व्यवहार का प्रदर्शन किया।
उच्च पिघलने वाले विलेय तत्वों (मोलिब्डेनम, नाइओबियम) में निकल मैट्रिक्स में कम प्रसार गुणांक होते हैं; इसलिए, ठोस घोल में उनकी उपस्थिति से मिश्र धातु की रेंगने की ताकत बढ़ जाती है, जबकि क्रोमियम, हालांकि एक छोटा सख्त गुणांक होता है, IN625 में इसकी उपस्थिति के कारण इसका सख्त गुणांक कम होता है। उच्च वजन अंश अभी भी ठोस समाधान को मजबूत करने में महत्वपूर्ण योगदान देता है। कार्बन एक प्रभावी ठोस समाधान को मजबूत करने वाला तत्व और प्राथमिक और माध्यमिक कार्बाइड को मजबूत करने का एक स्रोत भी है। IN625 में अन्य निकल-आधारित सुपरअलॉय के समान एक फेस-केंद्रित क्यूबिक (FCC) क्रिस्टल संरचना है जो कमरे के तापमान से पिघलने बिंदु तक चरण संक्रमण का प्रतिरोध करती है। इसके अलावा, एफसीसी संरचना में थर्मल सक्रियण प्रक्रियाओं की दर कम होती है जो रेंगना विरूपण घटना को प्रभावित करती है। ऑक्सीकरण और थर्मल संक्षारण के कारण बाहरी सतह के क्षरण का प्रतिरोध मुख्य रूप से क्रोमियम, एल्यूमीनियम और टाइटेनियम द्वारा नियंत्रित किया जाता है। अधिकांश IN625 भागों के जटिल आकार के कारण, मिश्र धातु की कठिन-से-मशीन प्रकृति के साथ अत्यधिक मशीनिंग ने विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान काफी कठिनाइयों का कारण बना। इसके अतिरिक्त, IN625 के निर्माण के लिए निर्माण प्रक्रिया के दौरान उच्च शक्ति (कार्बन स्टील से लगभग 4 गुना) की आवश्यकता होती है।
फोर्ज्ड IN625 में कमरे के तापमान पर उच्च यांत्रिक गुण होते हैं। हालाँकि, इसके उच्च तापमान वाले यांत्रिक गुण इसे समकक्ष ताकत वाले स्टील्स से अलग करते हैं। एएसटीएम बी443 शीट/प्लेट के लिए न्यूनतम आवश्यकताएं निर्दिष्ट करता है और एएसटीएम बी564 आईएन625 फोर्जिंग के लिए आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करता है। एएसटीएम ई8 और आईएसओ 6892 कमरे के तापमान पर धातु सामग्री के एकअक्षीय तन्य परीक्षण के लिए मानक तरीके हैं, जबकि एएसटीएम ई21 और आईएसओ 6892 फोर्जिंग और एएम आईएन625 के लिए ऊंचे तापमान पर धातुओं के तन्य परीक्षण के तरीके प्रदान करते हैं। एएसटीएम ई292 और एएसटीएम ई740 तन्य लोडिंग के तहत टूटने की ताकत (उच्च तापमान) और नोकदार नमूनों की अवशिष्ट ताकत का निर्धारण करने के लिए मानक परीक्षण विधियां। उपरोक्त परीक्षण विधियाँ पारंपरिक रूप से निर्मित और मिश्रित रूप से निर्मित IN625 सामग्रियों दोनों के लिए उपयुक्त हैं। इसके अलावा, कुछ परीक्षणों (उदाहरण के लिए, एएसटीएम ई740 के विरुद्ध परीक्षण) के मामले में, एएम सामग्री परीक्षण में कुछ सीमाएं आ सकती हैं, जैसे नमूना मोटाई या नमूना ज्यामिति।
पिछले कुछ वर्षों में, DLD का उपयोग करके IN625 के AM पर कई प्रयास किए गए हैं। चित्र 2 विभिन्न अध्ययनों में रिपोर्ट किए गए यांत्रिक गुणों का अवलोकन प्रदान करता है और संदर्भ के लिए पारंपरिक रूप से निर्मित IN625 के लिए यांत्रिक प्रदर्शन विनिर्देश भी प्रदान करता है। यहां दिखाए गए सभी गुण बाद के प्रसंस्करण ताप उपचार के बिना हैं।
DLD IN625 पारंपरिक रूप से निर्मित IN625 उत्पादों की अंतिम तन्य शक्ति (UTS), उपज शक्ति (YS) और बढ़ाव (%) को पूरा करता है/उससे अधिक है। हालाँकि, योगात्मक रूप से निर्मित IN625 आम तौर पर पारंपरिक रूप से निर्मित IN625 की तुलना में कम लचीला होता है, जिसमें विशिष्ट बढ़ाव मान 60% और 65% के बीच होता है। डीएलडी बिल्ड में यूटीएस, वाईएस और एक्सवाई दिशाओं में कम बढ़ाव का प्रतिशत अधिक है, और यूटीएस, वाईएस और जेड दिशाओं में उच्च बढ़ाव का कम प्रतिशत है। डीएलडी निर्माण के यांत्रिक गुणों में आइसोट्रोपिक व्यवहार स्पष्ट है। अधिकांश डीएलडी बिल्ड क्रमशः XY (क्षैतिज) दिशा में, 820-880 एमपीए और 460-600 एमपीए के भीतर यूटीएस और वाईएस प्रदर्शित करते हैं और क्रमशः 730-840 एमपीए और 370-510 एमपीए में प्रदर्शित होते हैं। Z (निर्माण) दिशा. हाल के अध्ययनों में, रिपोर्ट किया गया बढ़ाव मान XY दिशा में 29% और 45% के बीच और Z (बिल्ड) दिशा में 40% और 56% के बीच था। गुणों की दिशात्मक निर्भरता मुख्य रूप से डीएलडी प्रक्रिया द्वारा उत्पादित विशेषता स्तंभ संरचना के लिए जिम्मेदार है, जिसके परिणामस्वरूप तन्य परीक्षण के दौरान तन्य लोडिंग की दिशा के संदर्भ में यांत्रिक गुणों में परिवर्तन होता है। लव्स चरण जमने के अंत में बनता है और डेंड्राइट्स के बीच वितरित होता है।
सेलेक्टिव लेजर मेल्टिंग (एसएलएम) और डायरेक्ट लेजर डिपोजिशन (डीएलडी) द्वारा IN625 के यांत्रिक गुणों की तुलना करते हुए यह निष्कर्ष निकाला गया कि उचित मापदंडों और पोस्ट-हीट उपचार के साथ, डीएलडी में एसएलएम संरचनाओं की तुलना में 40% से अधिक की बेहतर ताकत और बढ़ाव है। यह भी बताया गया है कि न्यूनतम अनिसोट्रोपिक व्यवहार के साथ हीट-ट्रीटेड एसएलएम बिल्ड की तुलना में डीएलडी बिल्ड में अपेक्षाकृत कम बढ़ाव और ताकत (लगभग 30%) होती है और XY और Z दिशाओं में बढ़ाव में छोटे बदलाव होते हैं। बड़ा।
