रॉकेट इंजन मॉड्यूल के लिए सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली मिश्रधातुएं कौन सी हैं?
रॉकेट इंजन मॉड्यूल: उच्च प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए प्रमुख मिश्र धातुएँ
रॉकेट इंजन मॉड्यूल के लिए सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली मिश्र धातुएँ वे होती हैं जो अत्यधिक तापमान, उच्च दबाव और आक्रामक रासायनिक वातावरण को सहन कर सकती हैं। NewayAero की सामग्री पेशकशों के आधार पर, निम्नलिखित मिश्र धातुएँ आमतौर पर रॉकेट इंजन अनुप्रयोगों में प्राथमिकता दी जाती हैं:
1. Inconel मिश्र धातुएँ (निकेल-आधारित सुपरएलॉय)
Inconel 718: उत्कृष्ट उच्च तापमान मजबूती और जंग प्रतिरोध के लिए जानी जाने वाली Inconel 718 का उपयोग आमतौर पर दहन कक्षों, टरबाइन ब्लेड्स और अन्य रॉकेट इंजन घटकों में किया जाता है।
Inconel 625: यह मिश्र धातु उच्च तापमान ऑक्सीकरण के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करती है, जिससे यह नोजल लाइनर, एग्जॉस्ट डक्ट्स और उच्च तनाव वाले घटकों के लिए उपयुक्त बनती है।
Inconel X-750: प्रायः गैस टरबाइन में उपयोग की जाने वाली यह मिश्र धातु उन रॉकेट इंजन घटकों में भी पाई जाती है जहाँ थर्मल फटीग प्रतिरोध अत्यंत महत्वपूर्ण होता है।
Inconel 939: उच्च प्रदर्शन इंजन घटकों में उपयोग की जाने वाली Inconel 939 उच्च तापमान पर अच्छा ऑक्सीकरण प्रतिरोध प्रदान करती है और अक्सर दहन क्षेत्र जैसे जोनों में प्रयुक्त होती है।
2. CMSX श्रृंखला (सिंगल क्रिस्टल सुपरएलॉय)
CMSX-10, CMSX-486, CMSX-4: उन्नत सिंगल क्रिस्टल सुपरएलॉय, जो थर्मल क्रीप और ऑक्सीकरण के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी हैं। सिंगल क्रिस्टल घटक, जैसे रॉकेट इंजनों में टरबाइन ब्लेड्स, उच्च तापमान पर इन मिश्र धातुओं के बेहतर यांत्रिक गुणों से महत्वपूर्ण लाभ प्राप्त करते हैं।
3. Rene मिश्र धातुएँ
Rene 104 और Rene 108: अपनी असाधारण थर्मल और यांत्रिक विशेषताओं के कारण, ये उच्च प्रदर्शन मिश्र धातुएँ रॉकेट इंजन के सबसे अधिक मांग वाले हिस्सों, जैसे नोजल एक्सटेंशन और टरबाइन घटकों में अक्सर उपयोग की जाती हैं।
4. Hastelloy मिश्र धातुएँ (निकेल-आधारित मिश्र धातुएँ)
Hastelloy X: उच्च तापमान स्थिरता और ऑक्सीकरण प्रतिरोध के लिए प्रसिद्ध Hastelloy X, उच्च तनाव और उच्च तापमान अनुप्रयोगों जैसे रॉकेट नोजल और इंजन दहन क्षेत्रों के लिए एक सामान्य विकल्प है।
Hastelloy C-276: यद्यपि मुख्य रूप से रासायनिक प्रोसेसिंग में उपयोग की जाती है, यह मिश्र धातु उन रॉकेट इंजन घटकों के लिए भी उपयुक्त है जिन्हें उच्च तापमान पर जंग और ऑक्सीकरण के प्रति मजबूत प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।
5. टाइटेनियम मिश्र धातुएँ
Ti-6Al-4V: यद्यपि निकेल-आधारित मिश्र धातुओं जितनी ऊष्मा प्रतिरोधी नहीं हैं, Ti-6Al-4V जैसी टाइटेनियम मिश्र धातुएँ अपनी उत्कृष्ट स्ट्रेंथ-टू-वेट रेशियो के कारण कुछ रॉकेट इंजन घटकों में उपयोग की जाती हैं। इन्हें आमतौर पर इंजन संरचना जैसे कम अत्यधिक तापमान वाले क्षेत्रों में लागू किया जाता है।
6. Monel मिश्र धातुएँ
Monel K500: Monel जैसी मिश्र धातुएँ, जैसे Monel K500, उन विशिष्ट इंजन घटकों में उपयोग की जाती हैं जहाँ उत्कृष्ट जंग प्रतिरोध और मध्यम उच्च तापमान प्रदर्शन की आवश्यकता होती है।
7. Stellite मिश्र धातुएँ
Stellite 6B: अपनी असाधारण वियर प्रतिरोध के लिए जानी जाने वाली Stellite मिश्र धातुएँ अक्सर वाल्व सीट्स या ऐसे अन्य भागों में उपयोग की जाती हैं जिन्हें उच्च तापमान पर वियर और जंग प्रतिरोध की आवश्यकता होती है। हालाँकि, ये अन्य मिश्र धातुओं की तुलना में रॉकेट इंजनों में अपेक्षाकृत कम उपयोग होती हैं।
मुख्य विचार:
थर्मल फटीग प्रतिरोध: रॉकेट इंजन मॉड्यूल अत्यधिक थर्मल साइक्लिंग का अनुभव करते हैं, जिसके कारण Inconel 718 और CMSX श्रृंखला जैसी मिश्र धातुएँ, थर्मल फटीग के प्रति अपने उत्कृष्ट प्रतिरोध के कारण, अत्यधिक वांछनीय बन जाती हैं।
ऑक्सीकरण और जंग प्रतिरोध: उच्च तापमान मिश्र धातुएँ, जैसे Inconel और Hastelloy, को कठोर रॉकेट इंजन वातावरण में ऑक्सीकरण और जंग के प्रति उनकी श्रेष्ठ प्रतिरोध क्षमता के कारण चुना जाता है।
स्ट्रेंथ-टू-वेट रेशियो: संरचनात्मक घटकों के लिए, टाइटेनियम मिश्र धातुएँ उनके हल्के लेकिन मजबूत गुणों के कारण पसंद की जाती हैं, जो इंजन के कुल द्रव्यमान को कम करने में मदद करती हैं।
इन मिश्र धातुओं के विशिष्ट गुण — जैसे उच्च तापमान मजबूती, ऑक्सीकरण प्रतिरोध और फटीग प्रतिरोध — उन्हें रॉकेट इंजन मॉड्यूल की अत्यधिक मांग वाली प्रदर्शन आवश्यकताओं के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण बनाते हैं।
