اعليٰ درجه حرارت واري مصر کي گرمي جي طاقت واري مصر پڻ سڏيو ويندو آهي. ميٽرڪس جي جوڙجڪ جي مطابق، مواد کي ٽن ڀاڱن ۾ ورهائي سگهجي ٿو: لوهه تي ٻڌل نڪل تي ٻڌل ۽ ڪروميم تي ٻڌل. پيداوار جي موڊ جي مطابق، ان کي خراب ٿيل سپر الائي ۽ ڪاسٽ سپر الائي ۾ ورهائي سگهجي ٿو.
اهو ايرو اسپيس فيلڊ ۾ هڪ لازمي خام مال آهي. اهو ايرو اسپيس ۽ ايوي ايشن ٺاهڻ واري انجن جي اعليٰ درجه حرارت واري حصي لاءِ اهم مواد آهي. اهو بنيادي طور تي ڪمبشن چيمبر، ٽربائن بليڊ، گائيڊ بليڊ، ڪمپريسر ۽ ٽربائن ڊسڪ، ٽربائن ڪيس ۽ ٻين حصن جي پيداوار لاءِ استعمال ٿيندو آهي. سروس جي درجه حرارت جي حد 600 ℃ - 1200 ℃ آهي. استعمال ٿيندڙ حصن سان دٻاءُ ۽ ماحولياتي حالتون مختلف هونديون آهن. مصر جي ميڪيڪل، جسماني ۽ ڪيميائي خاصيتن لاءِ سخت گهرجون آهن. اهو انجن جي ڪارڪردگي، اعتبار ۽ زندگي لاءِ فيصلو ڪندڙ عنصر آهي. تنهن ڪري، سپر الائي ترقي يافته ملڪن ۾ ايرو اسپيس ۽ قومي دفاع جي شعبن ۾ اهم تحقيقي منصوبن مان هڪ آهي.
سپر الائي جا مکيه استعمال آهن:
1. ڪمبشن چيمبر لاءِ اعليٰ درجه حرارت وارو مصر
هوائي جهاز ٽربائن انجن جو ڪمبشن چيمبر (جنهن کي فليم ٽيوب به چيو ويندو آهي) اهم اعليٰ درجه حرارت وارن حصن مان هڪ آهي. جيئن ته ايندھن جي ايٽمائيزيشن، تيل ۽ گئس جي ملاوٽ ۽ ٻيا عمل ڪمبشن چيمبر ۾ ڪيا ويندا آهن، ڪمبشن چيمبر ۾ وڌ ۾ وڌ گرمي پد 1500 ℃ - 2000 ℃ تائين پهچي سگهي ٿو، ۽ ڪمبشن چيمبر ۾ ڀت جو گرمي پد 1100 ℃ تائين پهچي سگهي ٿو. ساڳئي وقت، اهو حرارتي دٻاءُ ۽ گئس جو دٻاءُ پڻ برداشت ڪري ٿو. گهڻيون انجڻون جن ۾ زور/وزن جو تناسب گهٽ هوندو آهي اهي ڪنولر ڪمبشن چيمبر استعمال ڪندا آهن، جن جي ڊيگهه گهٽ هوندي آهي ۽ گرمي جي گنجائش وڌيڪ هوندي آهي. ڪمبشن چيمبر ۾ وڌ ۾ وڌ گرمي پد 2000 ℃ تائين پهچي ويندو آهي، ۽ ڀت جو گرمي پد گئس فلم يا اسٽيم کولنگ کان پوءِ 1150 ℃ تائين پهچي ويندو آهي. مختلف حصن جي وچ ۾ وڏا گرمي پد گريڊينٽس ٿرمل دٻاءُ پيدا ڪندا، جيڪو ڪم ڪندڙ حالت ۾ تبديلين تي تيزيءَ سان وڌندو ۽ گهٽجندو. مواد ٿرمل جھٽڪو ۽ ٿرمل ٿڪاوٽ لوڊ جي تابع هوندو، ۽ مسخ، دراڙ ۽ ٻيا نقص هوندا. عام طور تي، ڪمبشن چيمبر شيٽ الائي مان ٺهيل هوندو آهي، ۽ مخصوص حصن جي سروس جي حالتن مطابق ٽيڪنيڪل گهرجن جو خلاصو هن ريت ڪيو ويندو آهي: ان ۾ اعليٰ درجه حرارت الائي ۽ گئس جي استعمال جي حالتن هيٺ ڪجهه آڪسائيڊيشن مزاحمت ۽ گئس سنکنرن مزاحمت آهي؛ ان ۾ ڪجهه فوري ۽ برداشت جي طاقت، حرارتي ٿڪاوٽ جي ڪارڪردگي ۽ گهٽ توسيع جي کوٽائي آهي؛ ان ۾ پروسيسنگ، فارمنگ ۽ ڪنيڪشن کي يقيني بڻائڻ لاءِ ڪافي پلاسٽيسٽي ۽ ويلڊ جي صلاحيت آهي؛ ان ۾ حرارتي چڪر جي تحت سٺي تنظيمي استحڪام آهي ته جيئن سروس جي زندگي اندر قابل اعتماد آپريشن کي يقيني بڻائي سگهجي.
الف. MA956 مصر جو پورس ليمينيٽ
شروعاتي مرحلي ۾، پورس ليمينيٽ کي HS-188 الائي شيٽ مان ٺاهيو ويو هو ڊفيوژن بانڊنگ ذريعي فوٽوگرافي، ايچنگ، گروو ۽ پنچ ڪرڻ کان پوءِ. اندروني پرت کي ڊيزائن جي گهرجن مطابق هڪ مثالي کولنگ چينل ۾ ٺاهي سگهجي ٿو. هن ڍانچي جي کولنگ کي روايتي فلم کولنگ جي کولنگ گيس جي صرف 30٪ جي ضرورت آهي، جيڪا انجن جي حرارتي چڪر جي ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي سگهي ٿي، ڪمبشن چيمبر مواد جي اصل گرمي برداشت ڪرڻ جي صلاحيت کي گهٽائي سگهي ٿي، وزن گهٽائي سگهي ٿي، ۽ ٿرسٽ-ويٽ تناسب کي وڌائي سگهي ٿي. هن وقت، عملي استعمال ۾ آڻڻ کان اڳ اهم ٽيڪنالاجي کي ٽوڙڻ اڃا تائين ضروري آهي. MA956 مان ٺهيل پورس ليمينيٽ آمريڪا پاران متعارف ڪرايل ڪمبشن چيمبر مواد جي هڪ نئين نسل آهي، جيڪا 1300 ℃ تي استعمال ڪري سگهجي ٿي.
ب. ڪمبشن چيمبر ۾ سيرامڪ ڪمپوزٽس جو استعمال
آمريڪا 1971 کان وٺي گئس ٽربائنز لاءِ سيرامڪس جي استعمال جي ممڪن هجڻ جي تصديق ڪرڻ شروع ڪري ڇڏيو آهي. 1983 ۾، آمريڪا ۾ ترقي يافته مواد جي ترقي ۾ مصروف ڪجهه گروپن ترقي يافته جهازن ۾ استعمال ٿيندڙ گئس ٽربائنز لاءِ ڪارڪردگي اشارن جو هڪ سلسلو تيار ڪيو آهي. اهي اشارا آهن: ٽربائن انليٽ گرمي پد کي 2200 ℃ تائين وڌايو؛ ڪيميائي حساب جي ٻرندڙ حالت هيٺ ڪم ڪريو؛ انهن حصن تي لاڳو ٿيل کثافت کي 8g/cm3 کان 5g/cm3 تائين گھٽايو؛ اجزاء جي ٿڌي ٿيڻ کي منسوخ ڪريو. انهن گهرجن کي پورو ڪرڻ لاءِ، مطالعي ڪيل مواد ۾ سنگل فيز سيرامڪس کان علاوه گريفائٽ، ڌاتو ميٽرڪس، سيرامڪ ميٽرڪس ڪمپوزٽس ۽ انٽرميٽلڪ مرکبات شامل آهن. سيرامڪ ميٽرڪس ڪمپوزٽس (سي ايم سي) جا هيٺيان فائدا آهن:
سيرامڪ مواد جو ايڪسپينشن ڪوئفيشينٽ نڪل تي ٻڌل مصر جي ڀيٽ ۾ تمام ننڍو آهي، ۽ ڪوٽنگ کي ڇلڻ آسان آهي. وچولي ڌاتو فيلٽ سان سيرامڪ ڪمپوزٽ ٺاهڻ سان فليڪنگ جي خرابي کي ختم ڪري سگهجي ٿو، جيڪو ڪمبشن چيمبر جي مواد جي ترقي جي هدايت آهي. هن مواد کي 10٪ - 20٪ ٿڌي هوا سان استعمال ڪري سگهجي ٿو، ۽ ڌاتو جي پٺئين موصليت جو گرمي پد صرف 800 ℃ آهي، ۽ گرمي برداشت ڪرڻ وارو گرمي پد مختلف کولنگ ۽ فلم کولنگ جي ڀيٽ ۾ تمام گهٽ آهي. V2500 انجن ۾ ڪاسٽ سپر الائي B1900+ سيرامڪ ڪوٽنگ حفاظتي ٽائل استعمال ڪيو ويندو آهي، ۽ ترقي جي هدايت B1900 (سيرامڪ ڪوٽنگ سان) ٽائل کي SiC تي ٻڌل جامع يا اينٽي آڪسائيڊيشن C/C جامع سان تبديل ڪرڻ آهي. سيرامڪ ميٽرڪس جامع انجڻ ڪمبشن چيمبر جو ترقي وارو مواد آهي جنهن جو زور وزن 15-20 آهي، ۽ ان جي سروس جو گرمي پد 1538 ℃ - 1650 ℃ آهي. اهو فليم ٽيوب، فلوٽنگ وال ۽ آفٽر برنر لاءِ استعمال ٿيندو آهي.
2. ٽربائن لاءِ اعليٰ درجه حرارت وارو مصر
ايرو-انجڻ ٽربائن بليڊ انهن حصن مان هڪ آهي جيڪو ايرو-انجڻ ۾ تمام سخت گرمي پد ۽ بدترين ڪم ڪندڙ ماحول برداشت ڪري ٿو. ان کي تمام گهڻي گرمي پد هيٺ تمام وڏو ۽ پيچيده دٻاءُ برداشت ڪرڻو پوندو آهي، تنهن ڪري ان جي مادي گهرجون تمام سخت آهن. ايرو-انجڻ ٽربائن بليڊ لاءِ سپر الائيز ۾ ورهايل آهن:
گائيڊ لاءِ اعليٰ درجه حرارت وارو مصر
ڊفلڪٽر ٽربائن انجڻ جي انهن حصن مان هڪ آهي جيڪو گرمي کان تمام گهڻو متاثر ٿئي ٿو. جڏهن ڪمبشن چيمبر ۾ غير مساوي ڪمبشن ٿئي ٿو، ته پهرين اسٽيج گائيڊ وين جو گرم ڪرڻ وارو لوڊ وڏو هوندو آهي، جيڪو گائيڊ وين جي نقصان جو مکيه سبب آهي. ان جي سروس جو گرمي پد ٽربائن بليڊ کان تقريباً 100 ℃ وڌيڪ آهي. فرق اهو آهي ته جامد حصا ميڪيڪل لوڊ جي تابع نه آهن. عام طور تي، تيز گرمي پد جي تبديلي جي ڪري حرارتي دٻاءُ، مسخ، حرارتي ٿڪاوٽ جي شگاف ۽ مقامي جلن جو سبب بڻجڻ آسان آهي. گائيڊ وين مصر ۾ هيٺيون خاصيتون هونديون: ڪافي تيز گرمي پد جي طاقت، مستقل ڪرپ ڪارڪردگي ۽ سٺي حرارتي ٿڪاوٽ ڪارڪردگي، اعليٰ آڪسائيڊيشن مزاحمت ۽ حرارتي سنکنرن جي ڪارڪردگي، حرارتي دٻاءُ ۽ وائبريشن مزاحمت، موڙڻ جي خرابي جي صلاحيت، سٺي ڪاسٽنگ عمل مولڊنگ ڪارڪردگي ۽ ويلڊبلٽي، ۽ ڪوٽنگ تحفظ جي ڪارڪردگي.
هن وقت، گهڻيون ترقي يافته انجڻون جيڪي وڌيڪ زور/وزن جي تناسب سان گڏ آهن، اهي هولو ڪاسٽ بليڊ استعمال ڪن ٿيون، ۽ هدايتي ۽ سنگل ڪرسٽل نڪل تي ٻڌل سپر الائيز چونڊيا وڃن ٿا. تيز زور-وزن جي تناسب سان انجڻ جو گرمي پد 1650 ℃ - 1930 ℃ آهي ۽ ان کي حرارتي موصليت ڪوٽنگ ذريعي محفوظ ڪرڻ جي ضرورت آهي. ٿڌي ۽ ڪوٽنگ جي حفاظت جي حالتن هيٺ بليڊ مصر جي خدمت جو گرمي پد 1100 ℃ کان وڌيڪ آهي، جيڪو مستقبل ۾ گائيڊ بليڊ مواد جي گرمي پد جي کثافت جي قيمت لاءِ نئين ۽ اعليٰ گهرجن کي اڳيان رکي ٿو.
ب. ٽربائن بليڊن لاءِ سپر الائيز
ٽربائن بليڊ ايرو انجن جا اهم گرمي برداشت ڪندڙ گھمڻ وارا حصا آهن. انهن جو آپريٽنگ گرمي پد گائيڊ بليڊن کان 50 ℃ - 100 ℃ گهٽ آهي. اهي گھمڻ دوران وڏو سينٽرفيوگل دٻاءُ، وائبريشن دٻاءُ، حرارتي دٻاءُ، هوا جي وهڪري جي ڇڪڻ ۽ ٻيا اثر برداشت ڪن ٿا، ۽ ڪم ڪندڙ حالتون خراب آهن. تيز زور/وزن جي تناسب سان انجن جي گرم آخر حصن جي سروس لائف 2000h کان وڌيڪ آهي. تنهن ڪري، ٽربائن بليڊ مصر ۾ سروس جي درجه حرارت تي اعلي ڪرپ مزاحمت ۽ ڦاٽڻ جي طاقت، سٺي اعلي ۽ وچولي درجه حرارت جامع خاصيتون، جهڙوڪ اعلي ۽ گهٽ چڪر ٿڪ، ٿڌو ۽ گرم ٿڪ، ڪافي پلاسٽيٽي ۽ اثر سختي، ۽ نشان حساسيت هوندي؛ اعلي آڪسائيڊيشن مزاحمت ۽ سنکنرن مزاحمت؛ سٺي حرارتي چالکائي ۽ لڪير جي توسيع جو گهٽ ڪوفيشيٽ؛ سٺي ڪاسٽنگ عمل جي ڪارڪردگي؛ ڊگهي مدت جي جوڙجڪ جي استحڪام، سروس جي درجه حرارت تي ڪو به TCP مرحلو ورن نه. لاڳو ٿيل مصر چار مرحلن مان گذري ٿو؛ خراب ٿيل مصر جي ايپليڪيشنن ۾ GH4033، GH4143، GH4118، وغيره شامل آهن؛ ڪاسٽنگ الائي جي استعمال ۾ K403، K417، K418، K405، هدايتي طور تي مضبوط ٿيل سون DZ4، DZ22، سنگل ڪرسٽل الائي DD3، DD8، PW1484، وغيره شامل آهن. هن وقت، اهو سنگل ڪرسٽل الائي جي ٽئين نسل تائين ترقي ڪري چڪو آهي. چين جي سنگل ڪرسٽل الائي DD3 ۽ DD8 ترتيب وار چين جي ٽربائن، ٽربوفين انجڻ، هيلي ڪاپٽر ۽ جهاز تي هلندڙ انجڻ ۾ استعمال ٿيندا آهن.
3. ٽربائن ڊسڪ لاءِ اعليٰ درجه حرارت وارو مصر
ٽربائن ڊسڪ ٽربائن انجڻ جو سڀ کان وڌيڪ دٻاءُ وارو گھمندڙ بيئرنگ حصو آهي. 8 ۽ 10 جي زور وزن جي تناسب سان انجڻ جي ويل فلانج جو ڪم ڪندڙ گرمي پد 650 ℃ ۽ 750 ℃ تائين پهچي ٿو، ۽ ويل سينٽر جو گرمي پد تقريباً 300 ℃ آهي، جنهن ۾ وڏو گرمي پد فرق آهي. عام گردش دوران، اهو بليڊ کي تيز رفتار تي گھمڻ لاءِ هلائي ٿو ۽ وڌ ۾ وڌ سينٽرفيوگل فورس، حرارتي دٻاءُ ۽ وائبريشن دٻاءُ برداشت ڪري ٿو. هر شروعات ۽ اسٽاپ هڪ چڪر، ويل سينٽر آهي. ڳلي، نالي هيٺان ۽ رم سڀ مختلف جامع دٻاءُ برداشت ڪن ٿا. مصر کي سڀ کان وڌيڪ پيداوار جي طاقت، اثر جي سختي ۽ سروس جي درجه حرارت تي ڪو نشان حساسيت جي ضرورت آهي؛ گهٽ لڪير جي توسيع جي کوٽائي؛ ڪجهه آڪسائيڊيشن ۽ سنکنرن جي مزاحمت؛ سٺي ڪٽڻ جي ڪارڪردگي.
4. ايرو اسپيس سپر الائي
مائع راڪيٽ انجڻ ۾ سپر الائي کي ٿرسٽ چيمبر ۾ ڪمبشن چيمبر جي فيول انجيڪٽر پينل طور استعمال ڪيو ويندو آهي؛ ٽربائن پمپ ايلبو، فلانج، گريفائٽ رڊر فاسٽنر، وغيره. مائع راڪيٽ انجڻ ۾ اعليٰ درجه حرارت وارو مصر، ٿرسٽ چيمبر ۾ فيول چيمبر انجيڪٽر پينل طور استعمال ڪيو ويندو آهي؛ ٽربائن پمپ ايلبو، فلانج، گريفائٽ رڊر فاسٽنر، وغيره. GH4169 ٽربائن روٽر، شافٽ، شافٽ سليو، فاسٽنر ۽ ٻين اهم بيئرنگ حصن جي مواد طور استعمال ڪيو ويندو آهي.
آمريڪي مائع راڪيٽ انجن جي ٽربائن روٽر مواد ۾ بنيادي طور تي انٽيڪ پائپ، ٽربائن بليڊ ۽ ڊسڪ شامل آهن. GH1131 مصر گهڻو ڪري چين ۾ استعمال ٿيندو آهي، ۽ ٽربائن بليڊ ڪم ڪندڙ گرمي پد تي منحصر هوندو آهي. انڪونل x، الائي 713c، ايسٽرولائي ۽ مار-M246 کي مسلسل استعمال ڪيو وڃي؛ ويل ڊسڪ مواد ۾ انڪونل 718، واسپالائي، وغيره شامل آهن. GH4169 ۽ GH4141 انٽيگرل ٽربائن گهڻو ڪري استعمال ڪيا ويندا آهن، ۽ GH2038A انجن شافٽ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي.