உள்ளடக்க அட்டவணை
2. 304 துருப்பிடிக்காத எஃகு கை சக்கரத்தின் இயந்திர பண்புகளில் அதிக வெப்பநிலையின் விளைவு
(1.) இழுவிசை வலிமை மற்றும் விளைச்சல் வலிமை ஆகியவற்றின் வெப்பநிலை சார்பு
(2.) டக்டிலிட்டி மற்றும் கடினத்தன்மையின் இரட்டை முனைகள் கொண்ட வாள் விளைவு
(3.) சோர்வு வலிமை குறைதல் மற்றும் தோல்வி ஆபத்து
3. இரசாயன நிலைத்தன்மையில் மாற்றங்கள்: அரிப்பு மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் சூப்பர்போசிஷன் சவால்கள்
4. வழக்கமான வழக்கு பகுப்பாய்வு: தொழில்துறை காட்சிகளில் செயல்திறன்
(1.) ரசாயன உலை இயக்க ஹேண்ட்வீலின் உயர் வெப்பநிலை வெளிப்பாடு
(2.) பவர் பிளாண்ட் வால்வு கட்டுப்பாட்டு ஹேண்ட்வீலின் நீண்ட-கால வெப்ப சுமை
6. தொழில்துறை பதில் உத்திகள் மற்றும் தேர்வு பரிந்துரைகள்
7. எதிர்கால போக்குகள்: பொருள் மேம்படுத்தல்கள் மற்றும் செயல்முறை புதுமைகளின் சாத்தியம்
1. 304 துருப்பிடிக்காத எஃகு பொருள் பண்புகள் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை சூழலுக்கு இடையே உள்ள தொடர்பு பற்றிய பகுப்பாய்வு
ஆஸ்டெனிடிக் துருப்பிடிக்காத எஃகு (18% குரோமியம், 8% நிக்கல்) பிரதிநிதியாக304 துருப்பிடிக்காத எஃகுஅறை வெப்பநிலையில் அரிப்பு எதிர்ப்பு, நீர்த்துப்போகும் தன்மை மற்றும் செயலாக்க செயல்திறன் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது, இது ஹேண்ட்வீல் உற்பத்திக்கு விருப்பமான பொருளாக அமைகிறது. இருப்பினும், அதன் உயர்-வெப்பநிலை செயல்திறன் படிகக் கட்டமைப்பின் பண்புகளால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது:
வெப்பநிலை சகிப்புத்தன்மை வரம்பு:
சாதாரண வேலை நிலைமைகளின் கீழ் பொருந்தக்கூடிய வெப்பநிலை -196 டிகிரி முதல் 600 டிகிரி வரை இருக்கும், ஆனால் 400 டிகிரியை தாண்டும்போது பொருள் செயல்திறன் கணிசமாகக் குறையத் தொடங்குகிறது (2024 இல் தொழில்துறை சோதனை தரவுகளின்படி).
படிக அமைப்பு மாற்றங்கள்:
முகம்-மையப்படுத்தப்பட்ட கனசதுர அமைப்பு அதிக வெப்பநிலையில் தானிய எல்லை சறுக்குவதற்கு வாய்ப்புள்ளது, இதனால் பொருள் மென்மையாகிறது; வெப்பநிலை 500 டிகிரியை தாண்டும்போது, கார்பைடு மழைப்பொழிவு துரிதப்படுத்தப்படுகிறது, இது நுண்ணுயிரிகளுக்கு இடையேயான அரிப்பு உணர்திறனை அதிகரிக்கிறது.
2. 304 துருப்பிடிக்காத எஃகு கை சக்கரத்தின் இயந்திர பண்புகளில் அதிக வெப்பநிலையின் விளைவு
(1.) இழுவிசை வலிமை மற்றும் விளைச்சல் வலிமை ஆகியவற்றின் வெப்பநிலை சார்பு
இழுவிசை வலிமை சிதைவு: அறை வெப்பநிலையில் இழுவிசை வலிமை 515MPa ஆகவும், 300 டிகிரியில் 400MPa ஆகவும், 500 டிகிரியில் 300MPa ஆகவும் குறைகிறது (தரவு ஆதாரம்: 2024 மெட்டல் ஹோஸ் ரிசர்ச்).
மகசூல் வலிமையில் திடீர் வீழ்ச்சி: அறை வெப்பநிலையில் மகசூல் வலிமை 205MPa ஆகவும், 500 டிகிரியில் 120MPa ஆகவும் கடுமையாகக் குறைகிறது, அதாவது அதிக வெப்பநிலையில் பிளாஸ்டிக் சிதைவுக்கு ஹேண்ட்வீல் அதிக வாய்ப்புள்ளது, இது இயக்க முறுக்கு கட்டுப்பாட்டை இழக்கச் செய்யலாம்.
(2.) டக்டிலிட்டி மற்றும் கடினத்தன்மையின் இரட்டை முனைகள் கொண்ட வாள் விளைவு
அதிக வெப்பநிலையின் ஆரம்ப கட்டத்தில் (300 டிகிரி -450 டிகிரி ), மெட்டீரியல் டக்டிலிட்டியை மேம்படுத்துவது மன அழுத்தத்தின் செறிவைக் குறைக்க உதவுகிறது; ஆனால் 600 டிகிரியைத் தாண்டிய பிறகு, தானிய எல்லைகள் பலவீனமடைவதால் கடினத்தன்மையில் ஒரு பாறை போன்ற வீழ்ச்சி ஏற்படுகிறது, மேலும் திடீர் சுமைகளின் கீழ் ஹேண்ட்வீல் உடையக்கூடிய உடைந்து போகலாம்.
(3.) சோர்வு வலிமை குறைதல் மற்றும் தோல்வி ஆபத்து
குறைக்கப்பட்ட சுழற்சி அழுத்த சகிப்புத்தன்மை: 500 டிகிரியில், சோர்வு வலிமை அறை வெப்பநிலையில் மதிப்பில் 40% -50% மட்டுமே. ஹேண்ட்வீலை அடிக்கடி திறப்பதும் மூடுவதும் மைக்ரோகிராக் விரிவடையும் அபாயத்தை ஏற்படுத்துகிறது.
தெர்மோமெக்கானிக்கல் சோர்வு (TMF): வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்களால் ஏற்படும் வெப்ப விரிவாக்க வேறுபாடு (நேரியல் விரிவாக்க குணகம் 17.3×10⁻⁶/ டிகிரி ) இணைப்பில் அழுத்த அரிப்பு விரிசலை துரிதப்படுத்தும்.
3. இரசாயன நிலைத்தன்மையில் மாற்றங்கள்: அரிப்பு மற்றும் ஆக்சிஜனேற்றத்தின் சூப்பர்போசிஷன் சவால்கள்
ஆக்சைடு அளவு உருவாக்கம்:
600 டிகிரிக்கு மேல், மேற்பரப்பு Cr₂O₃ பாதுகாப்பு படம் பகுதியளவு உடைந்து, FeO/Fe₃O₄ கலப்பு ஆக்சைடு அடுக்கு தடிமனாகிறது, மேலும் ஹேண்ட்வீல் பரிமாணத் துல்லியம் பாதிக்கப்படுகிறது.
சல்பைட் அரிப்பு:
சல்பர்-உயர்ந்த{1}}வெப்பநிலை ஊடகத்தில் (சுத்திகரிப்பு சூழல்கள் போன்றவை), நிக்கல் கந்தகத்துடன் வினைபுரிந்து, குறைந்த{2}}உருகும்-புள்ளி யூடெக்டிக் கட்டத்தை உருவாக்குகிறது.
குளோரைடு அயனி உணர்திறன் பகுதி:
வெப்பநிலை 60 டிகிரிக்கு மேல் இருக்கும்போது, குளோரைடு அயனி அரிப்பு வரம்பு கணிசமாகக் குறைகிறது, மேலும் கடலோரப் பகுதிகளில் அல்லது இரசாயன ஆலைகளில் உள்ள கை சக்கரங்களுக்கு கூடுதல் பாதுகாப்பு தேவைப்படுகிறது.
4. வழக்கமான வழக்கு பகுப்பாய்வு: தொழில்துறை காட்சிகளில் செயல்திறன்
(1.) ஒரு இரசாயன உலையின் இயக்க கை சக்கரத்தின் உயர் வெப்பநிலை வெளிப்பாடு
ஒரு இரசாயன ஆலை உலையின் கை சக்கரம் (வேலை செய்யும் வெப்பநிலை 480 டிகிரி) 6 மாதங்கள் தொடர்ந்து செயல்பட்ட பிறகு பின்வரும் சிக்கல்களை எதிர்கொண்டது:
முறுக்கு ஒலிபரப்பு தோல்வி: மகசூல் வலிமை குறைவதால் ஹேண்ட்வீல் மற்றும் வால்வு தண்டுக்கு இடையே உள்ள இணைப்பில் க்ரீப் சிதைவு ஏற்பட்டது, மேலும் அசல் விளைவை அடைய இயக்க முறுக்கு 30% அதிகரிக்க வேண்டும்.
மேற்பரப்பு விரிசல்: வெப்ப சுழற்சியின் செயல்பாட்டின் கீழ் ஆக்சைடு அடுக்கு உரிக்கப்பட்டது, மேலும் அடிப்படைப் பொருள் அரிப்பை துரிதப்படுத்துவதற்கு வெளிப்பட்டது, மேலும் பராமரிப்பு அதிர்வெண் அரை வருடத்திலிருந்து இரண்டு மாதங்களுக்கு குறைக்கப்பட்டது.
தீர்வு: S34700 (Nb நிலைப்படுத்தும் கூறுகளைக் கொண்டது) துருப்பிடிக்காத எஃகு கைசக்கரத்தைப் பயன்படுத்தவும் மற்றும் இயக்க வெப்பநிலையின் மேல் வரம்பை 450 டிகிரிக்கு அமைக்கவும்.
(2) மின் உற்பத்தி நிலையத்தின் வால்வு கட்டுப்பாட்டு கை சக்கரத்தின் நீண்ட-கால வெப்ப சுமை
ஒரு சூப்பர் கிரிட்டிகல் அலகு ஒரு நீராவி வால்வு கைசக்கரம் 18 மாதங்களுக்கு 520 டிகிரி சூழலில் பயன்படுத்தப்பட்ட பிறகு:
நுண் கட்டமைப்பு சிதைவு: SEM பரிசோதனையில் தானிய அளவு 50% அதிகரித்தது மற்றும் σ கட்டத்தின் மழைப்பொழிவு கடினத்தன்மையைக் குறைத்தது.
சோர்வு முறிவு விபத்து: 5,000 திறப்பு மற்றும் மூடும் நேரங்களுக்குப் பிறகு, பேச்சு பகுதியில் சோர்வு விரிசல்கள் விரிவடைந்து, பணிநிறுத்தம் விபத்தை ஏற்படுத்தியது.
மேம்பாட்டு நடவடிக்கைகள்: லேசர் மேற்பரப்பு கலவை தொழில்நுட்பத்தை அறிமுகப்படுத்தி, அழுத்தத்தைத் தாங்கும் பாகங்களில் Cr-Nb வலுப்படுத்தும் அடுக்கை உருவாக்கவும், இது 3 ஆண்டுகளுக்கு சேவை ஆயுளை நீட்டிக்கவும்.
5. ஒப்பீட்டு ஆய்வு: 304 துருப்பிடிக்காத எஃகு மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை எதிர்ப்புக் கலவைகளுக்கு இடையேயான செயல்திறன் வேறுபாடுகள்
| செயல்திறன் குறிகாட்டிகள் | 304 துருப்பிடிக்காத எஃகு (500 டிகிரி) | 316L துருப்பிடிக்காத எஃகு (500 டிகிரி) | இன்கோனல் 625 (800 டிகிரி) |
| இழுவிசை வலிமை (MPa) | 300 | 350 | 750 |
| மகசூல் வலிமை (MPa) | 120 | 150 | 550 |
| ஆக்சிஜனேற்ற எடை அதிகரிப்பு (mg/cm²) | 15 (1000 மணிநேரம்) | 12 (1000 மணிநேரம்) | 3 (1000 மணிநேரம்) |
6. தொழில்துறை பதில் உத்திகள் மற்றும் தேர்வு பரிந்துரைகள்
●வெப்பநிலை வகைப்பாடு மேலாண்மை:
நிலை I (400 டிகிரிக்கு குறைவாகவோ அல்லது சமமாகவோ):குளோப் வால்வுக்கான துருப்பிடிக்காத ஸ்டீல் கைசக்கரம்தொடர்ந்து பயன்படுத்தலாம், ஆனால் மேற்பரப்பு செயலற்ற சிகிச்சை தேவைப்படுகிறது.
நிலை II (400 டிகிரி -550 டிகிரி ): 316L அல்லது Nb-நிலைப்படுத்தப்பட்ட எஃகுக்கு (347 ஸ்டெயின்லெஸ் ஸ்டீல் போன்றவை) மேம்படுத்த பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.
நிலை III (＞550 டிகிரி ): நிக்கல்{1}}அடிப்படையிலான உலோகக் கலவைகள் அல்லது பீங்கான் கலவைப் பொருட்கள் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்.
●வடிவமைப்பு மேம்படுத்தல் திசை:
பாதுகாப்பு காரணியை அதிகரிக்கவும்: உயர் வெப்பநிலை நிலைகளின் கீழ் பாதுகாப்பு காரணி சாதாரண வெப்பநிலையில் வடிவமைக்கப்பட்ட 2.5 இலிருந்து 3.0-3.5 ஆக அதிகரிக்கப்பட வேண்டும்.
வெப்ப தனிமை அமைப்பு: ஹேண்ட்வீல் உடலின் வெப்பநிலையைக் குறைக்க பீங்கான் ஃபைபர் இன்சுலேஷன் லேயரைச் சேர்க்கவும்.
●பராமரிப்பு அமைப்பு புதுமை:
ஹேண்ட்வீலின் வெப்பநிலை விநியோகத்தை உண்மையான நேரத்தில் மதிப்பிடுவதற்கு அகச்சிவப்பு வெப்ப இமேஜிங் கண்காணிப்பை அறிமுகப்படுத்துங்கள்.
மன அழுத்தம்-வெப்பநிலை இணைப்பு மாதிரியின் அடிப்படையில் வாழ்க்கை முன்கணிப்பு முறையை நிறுவவும்.
7. எதிர்கால போக்குகள்: பொருள் மேம்படுத்தல்கள் மற்றும் செயல்முறை புதுமைகளின் சாத்தியம்
கிரேடியன்ட் மெட்டீரியல் மேம்பாடு: ஹேண்ட்வீல் கோர் (உயர்-வலிமை எஃகு) மற்றும் மேற்பரப்பு (-ஆக்சிடேஷன் அலாய்) ஆகியவற்றின் செயல்பாட்டு சாய்வு கலவையை அடைய 3D பிரிண்டிங் தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
நுண்ணறிவு உணர்திறன் ஒருங்கிணைப்பு: உட்பொதிக்கப்பட்ட ஃபைபர் ஆப்டிக் சென்சார்கள் ஹேண்ட்வீல் திரிபு மற்றும் வெப்பநிலை புல மாற்றங்களை உண்மையான நேரத்தில் கண்காணிக்கும்.
மேற்பரப்பு மாற்றியமைக்கும் தொழில்நுட்ப முன்னேற்றம்: பிளாஸ்மா குரோமைசிங் சிகிச்சையானது மேற்பரப்பு கடினத்தன்மையை HV1200 ஆக அதிகரிக்கலாம் மற்றும் உயர்-வெப்பநிலை உடைகள் எதிர்ப்பை 3 மடங்கு அதிகரிக்கலாம்.
முடிவுரை
தொழில்துறை உபகரணங்கள் உயர் வெப்பநிலை மற்றும் உயர் அழுத்தத்தை நோக்கி வளரும் போது, செயல்திறன் எல்லை304 துருப்பிடிக்காத எஃகுகை சக்கரங்கள் கடுமையான சோதனைகளை எதிர்கொள்கின்றன. செயல்திறன் மற்றும் பாதுகாப்பிற்கு இடையே சமநிலையைக் கண்டறிய, பொருள் தேர்வு, வடிவமைப்பு மேம்படுத்தல் மற்றும் அறிவார்ந்த செயல்பாடு மற்றும் பராமரிப்பு ஆகியவற்றிலிருந்து முழு-சங்கிலித் தீர்வைத் தொழில்துறை உருவாக்க வேண்டும். 2025 ஆம் ஆண்டில், டிஜிட்டல் இரட்டையர்கள் மற்றும் மேம்பட்ட உற்பத்தியால் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தப்படும் புதுமையான தொழில்நுட்பங்கள் இந்த உன்னதமான பொருளைப் பயன்படுத்துவதற்கான புதிய சாத்தியங்களைத் திறக்கலாம்.
