स्टार्टर एक कठिन मिश्र धातु है जो सभी प्रकार के पहनने और जंग और उच्च तापमान ऑक्सीकरण के लिए प्रतिरोधी है। कोबाल्ट-आधारित मिश्र धातु के रूप में जाना जाता है, 1907 में अमेरिकन एलवुड हेयनेस द्वारा स्टार्टर का आविष्कार किया गया था। स्टार्टर मिश्र धातुओं में कोबाल्ट एक मुख्य घटक के रूप में होता है और इसमें काफी मात्रा में निकल, क्रोमियम, टंगस्टन और मोलिब्डेनम, नाइओबियम, टैंटलम, टाइटेनियम और नाइओबियम और कभी-कभी लौह जैसे मिश्र धातु तत्वों की एक छोटी मात्रा होती है। मिश्र धातु की संरचना के आधार पर, उन्हें वेल्डिंग तार में बनाया जा सकता है। पाउडर का उपयोग हार्ड सरफेस सरफेसिंग, थर्मल छिड़काव, स्प्रे वेल्डिंग इत्यादि के लिए किया जा सकता है, और इसका उपयोग कास्टिंग और फोर्जिंग पार्ट्स और पाउडर धातु विज्ञान भागों के लिए भी किया जा सकता है।



Stellite

उपयोग के वर्गीकरण के अनुसार, स्टार्टर अलॉय को स्टेलर वियर-रेसिस्टेंट एलॉय, स्ट्रीलर हाई-टेम्परेचर एलॉय और स्टेलर वियर-रेसिस्टेंट और जलीय जंग एलॉय में विभाजित किया जा सकता है। सामान्य कामकाजी परिस्थितियों में, वास्तव में, यह पहनने के लिए प्रतिरोधी, उच्च तापमान प्रतिरोधी, पहनने के लिए प्रतिरोधी और संक्षारण प्रतिरोधी दोनों है। कुछ कामकाजी परिस्थितियों में उच्च तापमान प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता हो सकती है, और यह जितना अधिक जटिल है। परिस्थिति में, स्टार्टर मिश्र धातु के फायदे अधिक प्रतिबिंबित हो सकते हैं।

स्टार्टर के लिए विशिष्ट ग्रेड इस प्रकार हैं: स्टार्टर 1, स्टार्टर 4, स्टर्लिंग 6, स्टर्लिंग 12, स्टेलर 20, स्टेलर 31, स्टेलर 100 और इसी तरह। चीन में, स्टार्टर सुपरलॉय पर शोध मुख्य रूप से गहरा और गहन है। अन्य सुपरलॉइज़ के विपरीत, स्टार्टर सुपरलॉइज़ को एक आदेशित अवक्षेपण चरण द्वारा प्रबलित नहीं किया जाता है जो मैट्रिक्स के साथ मजबूती से जुड़ा होता है, लेकिन इसमें ऑस्टेनिटिक एफसीसी मैट्रिक्स होता है जो ठोस समाधान को मजबूत करता है और मैट्रिक्स में वितरित कार्बाइड की एक छोटी मात्रा है। कास्टिंग स्टर्लिंग सुपरलॉइड कार्बाइड को मजबूत बनाने पर बहुत अधिक निर्भर करता है। शुद्ध कोबाल्ट क्रिस्टल 417 डिग्री सेल्सियस से नीचे एक करीबी पैक हेक्सागोनल (एचसीपी) क्रिस्टल संरचना है और इसे उच्च तापमान पर एफसीसी में परिवर्तित किया जाता है। स्टार्टर सुपरलॉय के उपयोग में इस संक्रमण से बचने के लिए, कमरे के तापमान से पिघलने बिंदु तक संरचना को स्थिर करने के लिए लगभग सभी स्टेलर मिश्र धातु निकल के साथ मिश्रधातु है। स्टर्लिंग में एक फ्लैट फ्रैक्चर तनाव-तापमान संबंध है, लेकिन 1000 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर उत्कृष्ट गर्म जंग प्रतिरोध प्रदर्शित करता है, जो मिश्र धातु की उच्च क्रोमियम सामग्री के कारण हो सकता है। विशेषता।

1930 के दशक के उत्तरार्ध में, पिस्टन एरोएन्जाइन्स के लिए टर्बोचार्जर की आवश्यकता के कारण कोबाल्ट-आधारित सुपरलॉय का विकास होना शुरू हुआ। 1942 में, संयुक्त राज्य अमेरिका पहली बार दंत धातु सामग्री विटालियम (Co-27Cr-5Mo-0.5Ti) के साथ टर्बोचार्जर ब्लेड बनाने में सफल रहा। यह मिश्र धातु धीरे-धीरे कार्बाइड चरण से बाहर निकलती है और उपयोग के दौरान भंगुर हो जाती है। इसलिए, मिश्र धातु की कार्बन सामग्री 0.3% तक कम हो गई थी, जबकि मैट्रिक्स में कार्बाइड बनाने वाले तत्व की घुलनशीलता बढ़ाने के लिए 2.6% निकेल मिलाया गया था, इस प्रकार एचए -21 मिश्र धातु में विकसित हुआ। 1940 के दशक के अंत में, X-40 और HA-21 ने टरबाइन ब्लेड और गाइड वेन्स की ढलाई के लिए एयरोस्पेस जेट इंजन और टर्बोचार्जर का उत्पादन किया, जो 850-870 ° C तक के तापमान पर काम करता था। S-816, 1953 में एक जाली टरबाइन ब्लेड के रूप में उपयोग किया जाता है, एक मिश्र धातु है जो विभिन्न प्रकार के दुर्दम्य तत्वों के साथ ठोस समाधान को मजबूत करता है। 1950 के दशक के उत्तरार्ध से लेकर 1960 के दशक के अंत तक, संयुक्त राज्य अमेरिका में चार प्रकार के कास्टेड स्टेलर मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता था: WI-52, X-45, Mar-M509 और FSX-414। विकृत स्टार्टर मिश्र धातु ज्यादातर शीट है, जैसे कि एल -605 दहन कक्ष और नाली बनाने के लिए उपयोग किया जाता है। HA-188, जो 1966 में दिखाई दिया, एंटीमनी को शामिल करने के कारण इसके एंटीऑक्सीडेंट गुणों में सुधार हुआ। सोवियत संघ गाइड वेन्स बनाने के लिए इस्तेमाल किया गया था, स्टैरिएंट मिश्र धातु K4, ​​जो HA-21 के बराबर है। स्टार्टर मिश्र के विकास को कोबाल्ट के संसाधनों को ध्यान में रखना चाहिए। कोबाल्ट एक महत्वपूर्ण रणनीतिक संसाधन है, और दुनिया के अधिकांश देशों में कोबाल्ट की कमी है, जो कि स्टार्टर के विकास को सीमित करता है।

आम तौर पर, कोबाल्ट-आधारित सुपरलॉइस में एक सुसंगत मजबूत चरण का अभाव होता है। हालांकि मध्यम तापमान की ताकत कम है (केवल 50-75% निकल आधारित मिश्र धातु), इसमें उच्च शक्ति, अच्छा थर्मल थकान प्रतिरोध और 980 डिग्री सेल्सियस से ऊपर गर्म जंग प्रतिरोध है। और घर्षण प्रतिरोध, और अच्छा वेल्डेबिलिटी है। समुद्री गैस टर्बाइन, और डीजल इंजन नोजल के लिए एयर जेट इंजन, औद्योगिक गैस टर्बाइन, गाइड वैन और नोजल गाइड वैन के उत्पादन के लिए उपयुक्त है।

कार्बाइड-फोर्टिफाइड चरण कोबाल्ट-आधारित सुपरलॉइस में सबसे महत्वपूर्ण कार्बाइड एमसी है। M23C6 और M6C कास्ट स्टार्टर मिश्र में पाए जाते हैं। M23C6 धीरे-धीरे ठंडा होने पर अनाज की सीमाओं और डेन्ड्राइट के बीच अवक्षेपित हो जाता है। कुछ मिश्र धातुओं में, ठीक M23C6 मैट्रिक्स, के साथ एक सह-क्रिस्टल बना सकता है। एमसी कार्बाइड के कण सीधे डिस्लोक्शंस को सीधे प्रभावित करने के लिए बहुत बड़े हैं, इसलिए मिश्र धातु पर मजबूत प्रभाव स्पष्ट नहीं है, और बारीक छितरी हुई कार्बाइड का एक अच्छा मजबूत प्रभाव है। अनाज की सीमाओं (मुख्य रूप से M23C6) पर स्थित कार्बाइड अनाज की सीमा को फिसलने से रोक सकते हैं और स्थायी ताकत में सुधार कर सकते हैं। कोबाल्ट-आधारित सुपरलाइल एचए -31 (एक्स -40) का माइक्रोस्ट्रक्चर छितराया हुआ मजबूत चरण (CoCrW) 6 है। C कार्बाइड टाइप करें।

सामयिक क्लोज-पैक चरण, जैसे कि सिग्मा चरण और लेवेस, जो कुछ निश्चित स्टार्टर मिश्र धातुओं में मौजूद हैं, हानिकारक हैं और मिश्र धातु को भंगुर बनने का कारण बन सकते हैं। स्टार्टर मिश्र धातुओं को इंटरमीलेटिक यौगिकों के साथ कम मजबूती से प्रबलित किया जाता है क्योंकि सीओ 3 (टीआई, अल), सीओ 3 टीएए आदि उच्च तापमान पर पर्याप्त रूप से स्थिर नहीं होते हैं, लेकिन स्टॉर्मर मिश्र धातुएं जो हाल के वर्षों में इंटरमेटेलिक यौगिकों से मजबूत हुई हैं।

स्टार्टर मिश्र धातु में कार्बाइड्स की थर्मल स्थिरता बेहतर है। जब तापमान बढ़ता है, तो निकल आधारित मिश्र धातु में कार्बाइड की वृद्धि दर the चरण की तुलना में धीमी होती है, और फिर से तैयार मैट्रिक्स का तापमान भी अधिक (1100 डिग्री सेल्सियस तक) होता है। इसलिए, जब तापमान बढ़ता है, तो तापमान बहुत अधिक होता है। ऊर्ध्वाधर मिश्र धातु की ताकत आमतौर पर धीमी होती है।

स्टार्टर मिश्र धातु में गर्म जंग के लिए अच्छा प्रतिरोध है। आम तौर पर यह माना जाता है कि इस संबंध में स्टेलर निकल-आधारित मिश्र धातु से बेहतर क्यों है, यह है कि कोबाल्ट सल्फाइड का पिघलने बिंदु (जैसे कि Co-Co4S3 eutectic, 877 ° C) निकल से बेहतर है। सल्फाइड का गलनांक (जैसे नी-नी 3 एस 2 यूटेसिक 645 ° C) अधिक होता है, और कोबाल्ट में सल्फर की प्रसार दर निकल की तुलना में बहुत कम होती है। इसके अलावा, चूंकि अधिकांश स्टेलर मिश्र धातुओं में निकेल-आधारित मिश्र धातुओं की तुलना में उच्च क्रोमियम सामग्री होती है, इसलिए मिश्र धातु की सतह पर एक क्षार धातु सल्फेट (जैसे कि Na2SO4 द्वारा बनाई गई Cr2O3 सुरक्षात्मक परत) बनाई जा सकती है। हालांकि, स्टार्टर मिश्र धातु का प्रतिरोध आमतौर पर निकल आधारित मिश्र धातु की तुलना में बहुत कम है।

नॉन-वैक्यूम स्मेल्टिंग और कास्टिंग प्रक्रियाओं का उपयोग करके प्रारंभिक स्टार्टर मिश्र उत्पन्न किए गए थे। बाद में विकसित मिश्र, जैसे कि मार-एम 509 मिश्र धातु, वैक्यूम गलाने और वैक्यूम कास्टिंग द्वारा उत्पादित किए गए क्योंकि उनमें जिरकोनियम और बोरान जैसे अधिक सक्रिय तत्व शामिल थे।

स्टार्टर मिश्र धातु में कार्बाइड कणों का आकार और वितरण और अनाज का आकार कास्टिंग प्रक्रिया के प्रति संवेदनशील है। कलाकारों के स्टेलर घटकों की आवश्यक स्थायी शक्ति और थर्मल थकान गुणों को प्राप्त करने के लिए, कास्टिंग प्रक्रिया के मापदंडों को नियंत्रित किया जाना चाहिए। मुख्य रूप से कार्बाइड की वर्षा को नियंत्रित करने के लिए स्टार्टर मिश्र धातु को गर्म करने की आवश्यकता होती है। कास्ट स्टार्टर मिश्र धातु के लिए, सबसे पहले, समाधान को एक उच्च तापमान पर इलाज किया जाता है, और तापमान आमतौर पर लगभग 1150 डिग्री सेल्सियस होता है, ताकि सभी प्राथमिक कार्बाइड, कुछ एमसी प्रकार के कार्बाइड सहित, ठोस समाधान में भंग हो; तब उम्र बढ़ने के उपचार 870-980 डिग्री सेल्सियस पर किया जाता है। कार्बाइड्स (सबसे अधिक सामान्यतः M23C6) को फिर से शुरू करने के लिए।

स्टीलिंग मिश्र धातु की सीताली सरफेसिंग मिश्र धातु में 25-33% क्रोमियम, 3-21% टंगस्टन और 0.7-3.0% कार्बन होता है। कार्बन सामग्री की वृद्धि के साथ, मेटालोग्राफिक संरचना हाइपोएक्टिक ऑस्टेनाइट + M7C3 eutectic से hypereutectic M7C3 नवजात कार्बाइड + M7C3 यूटक्टिक में बदल गई। जितना अधिक कार्बनयुक्त, उतना ही अधिक प्राथमिक M7C3, मैक्रो कठोरता जितनी अधिक होगी, उतना ही अधिक घर्षण प्रतिरोध होगा, लेकिन प्रभाव प्रतिरोध, वेल्डेबिलिटी और मशीनिंग प्रदर्शन में कमी आएगी। क्रोमियम और टंगस्टन के साथ स्टैरेनेटेड मिश्र धातु में उत्कृष्ट ऑक्सीकरण प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध और गर्मी प्रतिरोध होता है। 650 डिग्री सेल्सियस पर उच्च कठोरता और ताकत बनाए रखना एक महत्वपूर्ण विशेषता है, जो ऐसे मिश्र धातुओं को निकेल-आधारित और लौह-आधारित मिश्र धातुओं से अलग करता है। प्रसंस्करण के बाद, स्टार्टर मिश्र धातु में कम सतह खुरदरापन, उच्च खरोंच प्रतिरोध और कम घर्षण गुणांक होता है, और चिपकने वाला पहनने के लिए भी उपयुक्त है, विशेष रूप से फिसलने और वाल्व सील सतहों पर संपर्क करने के लिए। हालांकि, उच्च-तनाव अपघर्षक पहनने के मामले में, कम कार्बन कोबाल्ट-क्रोमियम-टंगस्टन मिश्र धातु कम कार्बन स्टील के रूप में पहनने के लिए प्रतिरोधी नहीं है। इसलिए, सामग्री की क्षमता को अधिकतम करने के लिए पेशेवरों द्वारा महंगे स्टार्टर मिश्र धातु का चयन किया जाना चाहिए। ।

सह-28मो -17Cr-3Si और Co-28Mo-8Cr-2Si जैसे लवेस चरण वाले सीताली सरफेसिंग मिश्र भी हैं, जो क्रोमियम और मोलिब्डेनम के साथ मिश्रधातु हैं। चूंकि कार्बाइड की तुलना में लेवेस की कठोरता कम होती है, इसलिए धातु घर्षण के साथ जोड़ा गया पदार्थ कम पहना जाता है।

मिश्र धातु वर्कपीस का पहनावा सतह के संपर्क या प्रभाव तनाव से काफी हद तक प्रभावित होता है। सतह पहनने तनाव के तहत अव्यवस्था प्रवाह और संपर्क सतहों की बातचीत पर निर्भर करता है। स्टार्टर मिश्र के लिए, इस सुविधा में मैट्रिक्स के साथ कम स्टैकिंग फॉल्ट एनर्जी होती है और मैट्रिक्स संरचना तनाव या तापमान के प्रभाव में फेस-केंद्रित क्यूबिक से हेक्सागोनल क्लोज-पैक क्रिस्टल संरचना में बदल जाती है, और इसमें हेक्सागोनल क्लोज-पैक होता है क्रिस्टल की संरचना। धातु सामग्री, पहनने के प्रतिरोध बेहतर है। इसके अलावा, मिश्र धातु के दूसरे चरण की सामग्री, आकृति विज्ञान और वितरण, जैसे कार्बाइड्स, पहनने के प्रतिरोध पर भी प्रभाव डालते हैं। चूंकि क्रोमियम, टंगस्टन और मोलिब्डेनम के मिश्र धातु कार्बाइड कोबाल्ट-समृद्ध मैट्रिक्स में वितरित किए जाते हैं और क्रोमियम, टंगस्टन और मोलिब्डेनम परमाणुओं में से कुछ मैट्रिक्स में ठोस-घुलित होते हैं, इसलिए पहनने के प्रतिरोध में सुधार के लिए मिश्र धातु को मजबूत किया जाता है। कास्ट स्टार्टर मिश्र में कार्बाइड कण का आकार शीतलन दर से संबंधित होता है, और ठंडा होने पर कार्बाइड के कण अपेक्षाकृत ठीक होते हैं। रेत की ढलाई में, मिश्र धातु की कठोरता कम होती है और कार्बाइड के कण मोटे होते हैं। इस अवस्था में, मिश्र धातु का अपघर्षक पहनने का प्रतिरोध ग्रेफाइट कास्टिंग (कार्बाइड के कण ठीक हैं) की तुलना में काफी बेहतर है, और चिपकने वाला पहनने के प्रतिरोध दोनों में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं है, यह दर्शाता है कि मोटे कार्बाइड घर्षण अपघटन प्रतिरोध को बेहतर बनाने में योगदान करते हैं।