उच्च-सटीकता लेजर क्लैडिंग में उपयोग की जाने वाली सामान्य सुपरमिश्र धातु सामग्री

निकेल-आधारित सुपरमिश्र धातुएँ

निकेल-आधारित सुपरमिश्र धातुएँ अपनी असाधारण उच्च-तापमान शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध के कारण उच्च-सटीकता लेजर क्लैडिंग अनुप्रयोगों में प्रमुख हैं। Inconel 718 सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली निकेल-क्रोमियम मिश्र धातु है, जो 700°C तक उत्कृष्ट तन्य और विसर्पण शक्ति और अच्छी वेल्डेबिलिटी प्रदान करती है। Inconel 625 बेहतर ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है, जिससे यह समुद्री और रासायनिक प्रसंस्करण अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है। सबसे मांग वाले उच्च-तापमान वातावरण के लिए, Rene 80 और Rene 142 उन्नत γ' अवक्षेपण प्रबलीकरण के माध्यम से असाधारण विसर्पण विदारण शक्ति प्रदान करते हैं, हालांकि दरारों को रोकने के लिए क्लैडिंग के दौरान सटीक तापीय प्रबंधन की आवश्यकता होती है।

कोबाल्ट-आधारित सुपरमिश्र धातुएँ

कोबाल्ट-आधारित सुपरमिश्र धातुएँ निरंतर भार के तहत घिसाव प्रतिरोध और उच्च-तापमान प्रदर्शन में उत्कृष्ट हैं। Stellite श्रृंखला, विशेष रूप से Stellite 6 और Stellite 21, वाल्व सीटों, टरबाइन ब्लेड टिप्स और अन्य घटकों पर लेजर क्लैडिंग के लिए व्यापक रूप से उपयोग की जाती है जिन्हें गैलिंग और कटाव प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। ये मिश्र धातुएँ कोबाल्ट-क्रोमियम मैट्रिक्स में कार्बाइड प्रबलीकरण (Cr7C3, WC) के माध्यम से उच्च तापमान पर कठोरता बनाए रखती हैं (आमतौर पर 800°C पर 30-45 HRC)। Haynes 188 1150°C तक उत्कृष्� ऑक्सीकरण प्रतिरोध प्रदान करता है, जिससे यह एयरोस्पेस दहन घटकों के लिए उपयुक्त है।

आयरन-निकेल-आधारित सुपरमिश्र धातुएँ

आयरन-निकेल सुपरमिश्र धातुएँ मध्यम तापमान अनुप्रयोगों के लिए एक लागत-प्रभावी विकल्प प्रदान करती हैं। A-286 और Incoloy 800H/HT आमतौर पर उन घटकों के लिए क्लैड किए जाते हैं जो 500-700°C के बीच काम करते हैं जहाँ ऑक्सीकरण प्रतिरोध और थर्मल थकान प्राथमिक चिंताएं हैं। ये सामग्रियाँ पूर्ण निकेल-आधारित मिश्र धातुओं की तुलना में कम निकेल सामग्री के साथ अच्छी शक्ति और निर्माण योग्यता प्रदान करती हैं। थर्मल विस्तार मिलान की आवश्यकता वाले विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए, Incoloy 903 और 909 जैसे नियंत्रित विस्तार सुपरमिश्र धातुओं को थर्मल चक्रण के अधीन घटकों पर सटीक रूप से क्लैड किया जाता है।

विशेष और उन्नत सामग्रियाँ

कई विशेष सुपरमिश्र धातुएँ अनोखे अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करती हैं। Hastelloy X अच्छी निर्माण विशेषताओं के साथ 1200°C तक असाधारण ऑक्सीकरण प्रतिरोध प्रदान करता है। Mar-M247 और CM247LC पारंपरिक कास्ट सुपरमिश्र धातुओं में सबसे उच्च तापमान क्षमता प्रदान करते हैं लेकिन दोष निर्माण से बचने के लिए अत्यंत सटीक क्लैडिंग पैरामीटर की आवश्यकता होती है। सिंगल-क्रिस्टल घटक मरम्मत के लिए, रेनियम और रुथेनियम युक्त चौथी और पांचवीं पीढ़ी की सिंगल-क्रिस्टल मिश्र धातुओं को विशेष लेजर क्लैडिंग तकनीकों के साथ बढ़ते हुए तैनात किया जा रहा है।

सामग्री चयन विचार

उच्च-सटीकता लेजर क्लैडिंग के लिए उपयुक्त सुपरमिश्र धातु का चयन करने में कई कारकों का संतुलन शामिल है। थर्मल तनाव को कम करने और इंटरफेशियल विफलता को रोकने के लिए सबस्ट्रेट सामग्री के साथ संगतता महत्वपूर्ण है। प्रक्रिया योग्यता संबंधी विचारों में ठोसकरण दरार संवेदनशीलता, पाउडर प्रवाह विशेषताएं और ऑक्सीजन पिकअप के प्रति संवेदनशीलता शामिल है। अंतिम अनुप्रयोग आवश्यकताएं इष्टतम विकल्प निर्धारित करती हैं—उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों के लिए निकेल-आधारित मिश्र धातुओं, घिसाव प्रतिरोध के लिए कोबाल्ट-आधारित, और लागत-संवेदनशील घटकों के लिए आयरन-निकेल को प्राथमिकता दी जाती है। सभी सामग्रियों को यह सुनिश्चित करने के लिए कड़े गुणवत्ता सत्यापन की आवश्यकता होती है कि वे एयरोस्पेस, पावर जनरेशन और अन्य उच्च-प्रदर्शन उद्योगों द्वारा मांगे गए सटीक विनिर्देशों को पूरा करें।

लेजर क्लैडिंग के लिए सामान्य सुपरमिश्र धातुएँ