સુપરસોનિક છંટકાવ દ્વારા નિકલ-ક્રોમિયમ-ક્રોમિયમ-કાર્બાઇડ કોટિંગ્સની તૈયારી

સુપરસોનિક છંટકાવ એ એક અદ્યતન સપાટી ઇજનેરી તકનીક છે જે કોટિંગ સામગ્રીને ઓગાળવા અથવા આંશિક રીતે ઓગાળવા માટે ઉચ્ચ-તાપમાન, હાઇ-સ્પીડ જેટનો ઉપયોગ કરે છે અને પછી ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કોટિંગ બનાવવા માટે તેમને ઉચ્ચ ગતિએ સબસ્ટ્રેટ સપાટી પર જમા કરે છે. આમાં, સુપરસોનિક ફ્લેમ સ્પ્રેઇંગ દ્વારા તૈયાર કરાયેલ નિકલ-ક્રોમિયમ/ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ કોટિંગનો ખાસ કરીને ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.

I. ટેકનિકલ સિદ્ધાંતો સુપરસોનિક ફ્લેમ સ્પ્રેઇંગ ટેકનોલોજી ઉચ્ચ-તાપમાન, ઉચ્ચ-દબાણવાળા ગેસ પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરવા માટે કમ્બશન ચેમ્બરમાં ઉચ્ચ-દબાણવાળા ઓક્સિજન સાથે બળતણ (જેમ કે કેરોસીન, પ્રોપેન અથવા હાઇડ્રોજન) ના તીવ્ર દહનનો ઉપયોગ કરે છે. આ ગેસ પ્રવાહ ખાસ ડિઝાઇન કરેલા લાવલ નોઝલમાંથી પસાર થતાં સુપરસોનિક ગતિએ ઝડપી બને છે, જે સ્થિર હાઇ-સ્પીડ જેટ બનાવે છે. છંટકાવ પ્રક્રિયામાં ઉપયોગમાં લેવાતા નિકલ-ક્રોમિયમ એલોય અને ક્રોમિયમ કાર્બાઇડના સંયુક્ત પાવડરને આ જેટમાં ખવડાવવામાં આવે છે, ઝડપથી પીગળેલા અથવા અર્ધ-પીગળેલા સ્થિતિમાં ગરમ ​​કરવામાં આવે છે, અને અત્યંત ઊંચી ઝડપે (સામાન્ય રીતે 600 મીટર/સેકન્ડથી વધુ) પૂર્વ-સારવાર કરાયેલ (દા.ત., સેન્ડબ્લાસ્ટેડ) સબસ્ટ્રેટ સપાટીને અસર કરે છે. પીગળેલા કણો સબસ્ટ્રેટ પર સપાટ થાય છે, ઝડપથી ઠંડુ થાય છે, અને સ્ટેક થાય છે અને ઘન બને છે, આખરે ગાઢ, ચુસ્ત રીતે બંધાયેલ સર્મેટ કોટિંગ બનાવે છે.

II. કોર કોટિંગ લાક્ષણિકતાઓ આ પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને તૈયાર કરાયેલ નિકલ-ક્રોમિયમ/ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ કોટિંગમાં નીચેના ઉત્કૃષ્ટ ગુણધર્મો છે:

ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો: આ કોટિંગ ઉચ્ચ કઠિનતા અને સારી કઠિનતાનું મિશ્રણ કરે છે. તેની સૂક્ષ્મ કઠિનતા સામાન્ય રીતે 760 HV થી 995 HV સુધીની હોય છે. નિકલ-ક્રોમિયમ એલોય, જે બાઈન્ડર ફેઝ તરીકે કાર્ય કરે છે, તે ઉત્તમ કઠિનતા અને બંધન શક્તિ પ્રદાન કરે છે, જ્યારે વિખેરાયેલ ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ કઠિન ફેઝ મુખ્ય વસ્ત્રો-પ્રતિરોધક સપોર્ટ પૂરો પાડે છે. કોટિંગ અને સબસ્ટ્રેટ વચ્ચે સરેરાશ બંધન શક્તિ 60 MPa કરતાં વધી જાય છે.

ગાઢ સૂક્ષ્મ માળખું: છંટકાવ કરાયેલા કણોના અત્યંત ઊંચા વેગને કારણે, તેઓ અથડાવા પર સંપૂર્ણપણે વિકૃત થઈ જાય છે, જેના પરિણામે એક ચુસ્ત સુપરપોઝિશન બને છે અને કોટિંગ છિદ્રાળુતાને 1-2% ના અત્યંત નીચા સ્તરે નિયંત્રિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. ઓછી છિદ્રાળુતા કોટિંગના ઉત્તમ કાટ પ્રતિકાર અને ઓક્સિડેશન પ્રતિકાર માટે ચાવીરૂપ છે.

ઉચ્ચ-તાપમાન શ્રેષ્ઠ કામગીરી: આ કોટિંગ 538℃ થી 900℃ ની ઓપરેટિંગ તાપમાન શ્રેણીમાં લાંબા સમય સુધી સ્થિર કામગીરી જાળવી રાખે છે. તે ઉચ્ચ ઉચ્ચ-તાપમાન કઠિનતા રીટેન્શન અને ઓક્સિડેશન અને ગેસ ધોવાણ સામે નોંધપાત્ર પ્રતિકાર દર્શાવે છે. અભ્યાસો દર્શાવે છે કે 620℃ ના ઉચ્ચ-તાપમાન વાતાવરણમાં, ઘન કણોના ધોવાણ સામે તેનો પ્રતિકાર સામાન્ય ગરમી-પ્રતિરોધક સ્ટીલ સબસ્ટ્રેટ કરતા અનેક થી દસ ગણો વધારે છે.

સારો પર્યાવરણીય પ્રતિકાર: નિકલ-ક્રોમિયમ એલોય બાઈન્ડર તબક્કામાં જ સારો ઓક્સિડેશન અને કાટ પ્રતિકાર હોય છે. જ્યારે ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ સાથે જોડવામાં આવે છે, ત્યારે કોટિંગ ઉચ્ચ-તાપમાન ઓક્સિડેશન, સલ્ફર કાટ અને વિવિધ મીઠાના સ્પ્રે અને રાસાયણિક માધ્યમોથી થતા ધોવાણનો અસરકારક રીતે પ્રતિકાર કરે છે.

III. મુખ્ય એપ્લિકેશન ક્ષેત્રો

એરોસ્પેસ: એન્જિન કોમ્પ્રેસર બ્લેડ અને ટર્બાઇન કેસીંગ જેવા હોટ-એન્ડ ઘટકો પર ઘસારો-પ્રતિરોધક અને ઘર્ષણ-પ્રતિરોધક સીલ માટે વપરાય છે.

ઉર્જા અને શક્તિ: કોલસાથી ચાલતા અને ગેસથી ચાલતા પાવર પ્લાન્ટ્સ, સ્ટીમ ટર્બાઇન બ્લેડ અને ગેસ ટર્બાઇન ટ્રાન્ઝિશન વિભાગોમાં બોઇલર પાઇપના ઉચ્ચ-તાપમાન સંરક્ષણ અને જીવનકાળ વધારવા માટે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

ઔદ્યોગિક ઉત્પાદન: ધાતુશાસ્ત્રના રોલ્સ, ઉચ્ચ-તાપમાન વાલ્વ, સિન્ટરિંગ ફર્નેસ માર્ગદર્શિકાઓ, પેટ્રોકેમિકલ પંપ શાફ્ટ અને યાંત્રિક સીલ રિંગ્સ જેવા મુખ્ય ઘટકો પર લાગુ.

IV. સુપરસોનિક છંટકાવ માટે યોગ્ય નિકલ-ક્રોમિયમ-ક્રોમિયમ કાર્બાઇડ સામગ્રી.