Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

एकल क्रिस्टल Superalloys

शुक्रवार को, मैंने अनाकार या "ग्लासी" धातु मिश्र धातुओं के विकास के बारे में लिखा था, जिसमें परमाणुओं को एक नियमित क्रिस्टल संरचना के साथ पैक किया जाता है। माइक्रोस्कोपिक स्तर पर, लगभग सभी धातुएं क्रिस्टल के दानों से बनी होती हैं, जो इस बात पर निर्भर करता है कि धातु को गर्म किया गया है या नहीं। अनाकार मिश्र धातुएं, स्मरण करती हैं, धातुओं में बेहद असामान्य हैं, क्योंकि उन्हें बिना क्रिस्टल के दाने के बनाया जा सकता है।

स्पेक्ट्रम के विपरीत छोर पर एकल क्रिस्टल (एससी या एसएक्स) मिश्र धातुएं हैं, जो धातुओं के मिश्रण हैं जिन्हें इस तरह से डाला जा सकता है कि पूरी वस्तु अनिवार्य रूप से एक विशालकाय "अनाज" है, यानी एक निरंतर क्रिस्टल। क्वार्ट्ज जैसे खनिजों में, एकल क्रिस्टल से बनी बड़ी वस्तुएं काफी सामान्य हैं; आपने कृत्रिम रूप से विकसित एकल-क्रिस्टल सिलिकॉन के बड़े सिल्लियों को भी देखा होगा, जिसे "गुलदस्ते" के रूप में जाना जाता है, जिसमें से माइक्रोचिप्स और अन्य अर्धचालक उपकरणों को बनाने के लिए वेफर्स काट दिया जाता है।

लेकिन जब धातुओं की बात आती है, तो एकल-क्रिस्टल ऑब्जेक्ट अधिकांश लोगों के अनुभव से बाहर होते हैं। एकल-क्रिस्टल धातु की वस्तुओं को बनाने के लिए विशेष मिश्र धातुओं और विशेष कास्टिंग तकनीकों दोनों की आवश्यकता होती है। मिश्र धातुएँ लगभग हमेशा निकेल-आधारित होती हैं, जिनमें पाँच या अधिक प्रतिशत क्रोमियम, कोबाल्ट, टंगस्टन, टैंटलम, एल्यूमीनियम और / या रेनियम सहित नौ छोटे धातु के घटक होते हैं। कास्टिंग विधि को "दिशात्मक ठोसकरण" के रूप में जाना जाता है, और इसके क्रिस्टल संरचना के एक विशेष अभिविन्यास की गारंटी देने के लिए एक सिरे से शुरू होने वाले धातु के हिस्से को सावधानीपूर्वक ठंडा करना शामिल है। उस अभिविन्यास को स्वाभाविक रूप से चुना जाता है, समाप्त भाग में अपेक्षित तनावों के आधार पर।

एकल क्रिस्टल सुपरलॉइस के लिए प्राथमिक अनुप्रयोग जेट इंजन टरबाइन ब्लेड का निर्माण है, जो लंबे समय तक अत्यधिक उच्च तापमान पर जबरदस्त बल सहन करना चाहिए। ऐसी परिस्थितियों में, एक अनाज संरचना के साथ धातुएं "रेंगना", या धीरे-धीरे ख़राब होती हैं, अनाज की सीमाओं के साथ। क्योंकि सिंगल-क्रिस्टल मिश्र धातु भागों में है नहीं हालांकि, वे इस तरह के पहनने के लिए प्रतिरोधी हैं।

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