શું તમે નિકલ-ક્રોમિયમ કાર્બાઇડથી પરિચિત છો?

(ઘણીવાર NiCr-Cr₃C₂ સંયુક્ત પાવડર તરીકે ઓળખાય છે) એ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન પ્રમાણપત્ર સામગ્રી છે જે ઉચ્ચ-તાપમાન, કાટ લાગતા અને વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક વાતાવરણ માટે રચાયેલ છે. તેમાં નિકલ-ક્રોમિયમ એલોય (NiCr) બાઈન્ડર ફેઝ અને ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ (Cr₃C₂) હાર્ડ ફેઝનો સમાવેશ થાય છે. તેની લાક્ષણિક રચના 75% Cr₃C₂ + 25% NiCr (જ્યાં NiCr 80% Ni અને 20% Cr છે) છે. ઉચ્ચ-વેગ ઓક્સિજન ઇંધણ (HVOF) અથવા પ્લાઝ્મા સ્પ્રેઇંગ દ્વારા રચાયેલ કોટિંગ્સ મહત્વપૂર્ણ ઔદ્યોગિક ઘટકોને સુરક્ષિત કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે.

I. સામગ્રીની રચના અને માળખું

ડુપ્લેક્સ કમ્પોઝિટ ડિઝાઇન:

કઠણ તબક્કો Cr₃C₂: 1810°C જેટલું ઊંચું ગલનબિંદુ, ઉત્તમ ઉચ્ચ-તાપમાન કઠિનતા (માઈક્રોકઠણતા 2200–2700 kg/mm²), અને મજબૂત ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર (નોંધપાત્ર ઓક્સિડેશન ફક્ત 1100–1400°C થી શરૂ થાય છે) ધરાવે છે. NiCr બાઈન્ડર તબક્કો: કઠિનતા અને કાટ પ્રતિકાર પૂરો પાડે છે. 80% Ni-20% Cr એલોય રચના ઊંચા તાપમાને ગાઢ ઓક્સાઇડ ફિલ્મ બનાવે છે, જે કાટ અને ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર વધારે છે.
પાવડર સ્વરૂપ: એગ્લોમરેશન અને સિન્ટરિંગ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા ઉત્પાદિત, પાવડરમાં સામાન્ય રીતે 15-45 μm (HVOF માટે) અથવા -325 મેશ (પ્લાઝ્મા સ્પ્રેઇંગ માટે) નું કણ કદ હોય છે. ઉપયોગ કરતા પહેલા ભેજથી દૂર સંગ્રહ કરો અને 120°C પર એક કલાક માટે સૂકવો.

II. મુખ્ય કામગીરીના ફાયદા
૧. અત્યંત ઉચ્ચ-તાપમાન સ્થિરતા
- ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર 900°C સુધી પહોંચે છે. 982°C તાપમાને 5 કલાક સુધી સંપર્કમાં આવ્યા પછી, તે ફક્ત થોડો વિકૃતિકરણ દર્શાવે છે, જ્યારે WC-Co એલોય અથવા સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ગંભીર ઓક્સિડેશન નિષ્ફળતાનો અનુભવ કરે છે.
- ઊંચા તાપમાને ઉચ્ચ કઠિનતા જાળવી રાખવાથી તે ગેસ ટર્બાઇન અને બોઇલર જેવા થર્મલ સાધનો માટે યોગ્ય બને છે.

2. ઉત્તમ કાટ પ્રતિકાર
- પાતળા સલ્ફ્યુરિક એસિડ વાતાવરણમાં, તેનો કાટ પ્રતિકાર 1Cr18Ni9Ti સ્ટેનલેસ સ્ટીલ કરતા 30 ગણો છે; સ્ટીમ વાતાવરણમાં, તેનો કાટ પ્રતિકાર Co-WC એલોય કરતા 50 ગણો છે.
- આલ્કલાઇન દ્રાવણના કાટ સામે પ્રતિરોધક, કાગળ બનાવવા અને રાસાયણિક સાધનો માટે યોગ્ય.

3. ઉચ્ચ ઘસારો અને ધોવાણ પ્રતિકાર
- પાવર પ્લાન્ટ બોઈલર ટ્યુબની દિવાલો પર છંટકાવ કર્યા પછી, વાર્ષિક ઘસારો 1.5-2.0 મીમીથી ઘટાડીને 0.03 મીમી થાય છે, જે સેવા જીવન 7 વર્ષથી વધુ લંબાવશે.
- રેતીથી ભરેલા પાણીના પ્રવાહ દ્વારા ધોવાણ સામે ઉત્તમ પ્રતિકાર, ટર્બાઇન બ્લેડ અને દરિયાઈ પંપ ઘટકો માટે યોગ્ય.

૪. ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ ઘર્ષણ પ્રદર્શન (સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ વેરિઅન્ટ)
- Ni-કોટેડ MoS₂ (8–24%) ઉમેરવાથી સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ કોટિંગ બને છે, જે ઘર્ષણ ગુણાંક 0.72 થી 0.45 સુધી ઘટાડે છે અને ઘસારાના વજનમાં 36% ઘટાડો કરે છે.

III. ઔદ્યોગિક ઉપયોગો
૧. ઉર્જા અને વીજળીના સાધનો
બોઈલર "ફોર-ટ્યુબ" રક્ષણ: પાણીની દિવાલની નળીઓ, સુપરહીટર, વગેરે, કોલસાની રાખના ધોવાણ સામે રક્ષણ આપે છે, તેમની સેવા જીવન 7 ગણી વધારે છે, ટ્યુબ ફાટવાનું ઘટાડે છે.
ગેસ ટર્બાઇન અને હાઇડ્રોપાવર: બ્લેડ સીલ અને ગાઇડ વેન પર એન્ટી-કેવિટેશન કોટિંગ્સ, 800°C ઉચ્ચ-તાપમાન ગેસ સામે પ્રતિરોધક.

2. પેટ્રોકેમિકલ્સ અને ભારે મશીનરી

ડ્રિલિંગ ટૂલ્સ: ડ્રિલ કોલર અને મડ પંપ લાઇનર્સ ગ્રિટ ધોવાણ અને નબળા એસિડ કાટનો પ્રતિકાર કરે છે.

વાલ્વ અને કોમ્પ્રેસર: સીલિંગ સપાટીઓ અને સ્ક્રુ સપાટીઓને ઊંચા ખર્ચવાળા સ્ટેનલેસ સ્ટીલ ઘટકોને બદલવા માટે મજબૂત બનાવવામાં આવે છે.

૩. પેપરમેકિંગ અને ટેક્સટાઇલ મશીનરી

સિલિન્ડર રોલર સપાટીઓને સૂકવવા: કઠિનતા HRC 35–46 સુધી પહોંચે છે, જે સ્ક્રેપર ઘસારો ઘટાડે છે અને ગ્રાઇન્ડીંગ ચક્ર છ મહિનાથી 3-4 વર્ષ સુધી લંબાય છે.

ગોંડોલા રોલર્સ: ફાઇબર ઘર્ષણનો પ્રતિકાર કરે છે અને રિપ્લેસમેન્ટ ચક્રને લંબાવે છે.

૪. એરોસ્પેસ અને ઉચ્ચ કક્ષાના સાધનો

એન્જિન સીલ રનવે: કોમ્પ્રેસર બ્રશ સીલમાં 43–47.6 MPa ની બોન્ડ સ્ટ્રેન્થ અને સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ ગુણધર્મો હોય છે.

લેન્ડિંગ ગિયર પિન: ફ્રેટિંગ ઘસારોનો સામનો કરો અને ઊંચા ભારનો સામનો કરો.

IV. છંટકાવ પ્રક્રિયામાં મુખ્ય મુદ્દાઓ
1. પાવડર સુસંગતતા
- HVOF માટે, -325 મેશ ફાઇન પાવડર (કણ કદ 15–45 μm) પસંદ કરવામાં આવે છે; પ્લાઝ્મા સ્પ્રેઇંગ માટે, -150/300 મેશ વૈકલ્પિક છે.
- કોટિંગમાં છિદ્રાળુતા અટકાવવા માટે હાઇગ્રોસ્કોપિક પાવડરને 120°C પર એક કલાક માટે પહેલાથી ગરમ કરવાની જરૂર પડે છે.

2. પેરામીટર ઑપ્ટિમાઇઝેશન
HVOF પ્રક્રિયા: જ્યોત વેગ 1500–2000 m/s, તાપમાન 2800–3100°C, Cr₃C₂ વિઘટનને દબાવી દે છે (વિઘટન દર - લાક્ષણિક પરિમાણો: ઓક્સિજન દબાણ 0.9 MPa, પ્રોપેન દબાણ 0.4 MPa, સ્પ્રે અંતર 180–380 mm.

3. સબસ્ટ્રેટ પ્રીટ્રીટમેન્ટ
- સેન્ડબ્લાસ્ટથી Sa3 ગ્રેડ સુધી, 50-80 μm ની ખરબચડી સાથે. સેન્ડબ્લાસ્ટિંગના 3-4 કલાકની અંદર છંટકાવ પૂર્ણ કરવો જોઈએ.

વી. નવીનતા દિશાઓ અને વલણો
સ્વ-લુબ્રિકેટિંગ કમ્પોઝીટ્સ: Ni-કોટેડ MoS₂/BaF₂ જેવા ઘન લુબ્રિકન્ટ ઉમેરવાથી ઘર્ષણનો ગુણાંક ઘટે છે (દા.ત., એરોસ્પેસ સીલમાં).
નેનો-એન્હાન્સમેન્ટ: B₄C અથવા નેનો-Cr₃C₂ (0.8–2 μm) નો પરિચય કોટિંગની ઘનતા અને કઠિનતામાં સુધારો કરે છે.
બુદ્ધિશાળી પ્રક્રિયા: જ્યોતના તાપમાન અને કણોના વેગનું રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગ કોટિંગ છિદ્રાળુતા ઘટાડે છે (લક્ષ્ય:

સારાંશ
"Cr₃C₂ હાર્ડ ફેઝ + NiCr બાઈન્ડર ફેઝ" ની સહયોગી ડિઝાઇન દ્વારા, નિકલ-ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ કોટિંગ્સ ઉચ્ચ તાપમાન, કાટ અને ઘસારાની ત્રિવિધ નિષ્ફળતાને સંબોધવા માટે એક આદર્શ ઉકેલ છે. ઊર્જા, ઉડ્ડયન અને ભારે ઉદ્યોગમાં તેમના સાબિત ઉપયોગે તેમના લાંબા ગાળાના રક્ષણાત્મક મૂલ્યને સાબિત કર્યું છે. ભવિષ્યના વિકાસમાં આત્યંતિક કાર્યકારી પરિસ્થિતિઓમાં રક્ષણમાં અવરોધોને સતત દૂર કરવા માટે મલ્ટિફંક્શનલ કમ્પોઝિટ અને ચોકસાઇ પ્રક્રિયા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં આવશે.