एयरोस्पेस इंजनों में कोबाल्ट मिश्र धातुओं का अनुप्रयोग

उच्च तापमान, उच्च दाब वाले दहन कक्षों से लेकर उच्च गति वाले घूर्णनशील टरबाइन घटकों तक, एयरोस्पेस इंजनों का संचालन, हर चरण में सामग्रियों के प्रदर्शन का परीक्षण करता है। अपने अद्वितीय भौतिक गुणों के कारण, कोबाल्ट मिश्रधातुएँ इंजनों, विशेष रूप से कोबाल्ट मिश्रधातु 6, के स्थिर संचालन को सुनिश्चित करने वाली मुख्य घटक सामग्री बन गई हैं।

एयरोस्पेस इंजन के आंतरिक कोर घटक

एयरोस्पेस इंजनों के आंतरिक मुख्य घटक अत्यधिक पर्यावरणीय परिस्थितियों के अधीन होते हैं। टरबाइन ब्लेड 800 से 1100°C के तापमान पर प्रति मिनट हज़ारों चक्कर लगाते हैं, उच्च तापमान को सहन करते हैं और तेज़ गति वाले गैस प्रवाह द्वारा लाए गए रेत और धूल के कणों से होने वाले निरंतर क्षरण को सहन करते हैं। समय के साथ, ब्लेड की सतहें क्षति के प्रति अत्यधिक संवेदनशील हो जाती हैं।

ईंधन के दहन के मुख्य क्षेत्र के रूप में, दहन कक्ष का आंतरिक तापमान अत्यधिक उच्च होता है। दहन गैसों में ऑक्सीजन और सल्फर जैसे संक्षारक घटक भी बड़ी मात्रा में होते हैं, जो दहन कक्ष की दीवारों को लगातार संक्षारित करते रहते हैं।

वाल्वों को इंजन के संचालन के साथ तालमेल बिठाते हुए बार-बार खुलना और बंद होना चाहिए। उच्च तापमान वाले वातावरण में, उन्हें यांत्रिक गति से होने वाले घर्षण का सामना करना पड़ता है, साथ ही इंजन शुरू होने और बंद होने के दौरान अत्यधिक तापमान परिवर्तन का भी सामना करना पड़ता है, जिससे अत्यधिक तापीय तनाव के कारण उनके खराब होने की संभावना बढ़ जाती है।

बियरिंग्स और सीलिंग सतहें निरंतर सापेक्ष गति के कारण घर्षण और कंपन सहन करती हैं। अत्यधिक घिसाव होने पर, यह इंजन की समग्र परिचालन क्षमता को ख़राब कर सकता है।

कोबाल्ट मिश्र धातु 6 एक ऐसी सामग्री है जो कई घटकों के लिए उपयुक्त है।

एयरोस्पेस इंजन घटकों की कठोर आवश्यकताओं का सामना करते हुए, कोबाल्ट मिश्र धातु 6 ने उत्कृष्ट अनुकूलन क्षमता का प्रदर्शन किया है। टरबाइन ब्लेड के निर्माण में, कोबाल्ट मिश्र धातु 6 के उपयोग से ब्लेड उच्च तापमान, उच्च दबाव और निरंतर घिसाव की स्थितियों में भी स्थिर प्रदर्शन बनाए रख सकते हैं, जिससे ब्लेड के प्रतिस्थापन चक्र का प्रभावी ढंग से विस्तार होता है। दहन कक्ष के लिए कोबाल्ट मिश्र धातु 6 को अपनाने के बाद, इसके संक्षारण प्रतिरोध में उल्लेखनीय वृद्धि हुई है, जिससे यह उच्च तापमान वाली गैसों के क्षरण के तहत संरचनात्मक अखंडता बनाए रखने में सक्षम है और इंजन के निरंतर संचालन के लिए विश्वसनीय समर्थन प्रदान करता है। वाल्वों के लिए कोबाल्ट मिश्र धातु 6 का उपयोग, इसके उत्कृष्ट तापीय आघात प्रतिरोध का लाभ उठाते हुए, उन्हें बार-बार होने वाले तापमान परिवर्तन और यांत्रिक घर्षण का सामना करने में सक्षम बनाता है, जिससे विफलताओं की संभावना कम हो जाती है। बेयरिंग और सीलिंग सतहों के लिए कोबाल्ट मिश्र धातु 6 का उपयोग प्रभावी रूप से घर्षण गुणांक को कम करता है, घटकों के बीच घिसाव को न्यूनतम करता है, और इंजन की परिचालन स्थिरता को बढ़ाता है।

कोबाल्ट मिश्र धातु 6 का प्रदर्शन

कोबाल्ट मिश्र धातु 6 अपने अद्वितीय गुणों के कारण एयरोस्पेस इंजनों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। उच्च तापमान पर घिसाव के प्रतिरोध के संदर्भ में, इसमें निर्मित स्थिर अंतरधात्विक यौगिक और कार्बाइड एक मज़बूत सुरक्षा कवच की तरह काम करते हैं, जिससे यह कमरे के तापमान पर एचआरसी 40-45 की कठोरता प्राप्त कर सकता है। उच्च तापमान वाले वातावरण में भी, कठोरता का क्षरण अत्यंत धीमा होता है, जिससे इसका घिसाव प्रतिरोध सामान्य स्टील और निकल-आधारित मिश्र धातुओं की तुलना में कहीं बेहतर होता है, और यह टरबाइन ब्लेड जैसे घटकों द्वारा सामना की जाने वाली घिसाव की चुनौतियों का आसानी से सामना करने में सक्षम है।

27-32% क्रोमियम उच्च तापमान पर ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करके एक सघन क्रोमियम ऑक्साइड (करोड़₂O₃) सुरक्षात्मक परत बनाता है। यह परत पदार्थ की सतह पर कसकर चिपक जाती है और दहन गैसों से उत्पन्न उच्च तापमान ऑक्सीकरण और संक्षारण को प्रभावी ढंग से रोकने के लिए एक मज़बूत अवरोधक के रूप में कार्य करती है, जिससे दहन कक्षों जैसे घटकों का जीवनकाल काफ़ी बढ़ जाता है।

कोबाल्ट मिश्र धातु 6 उच्च तापमान पर भी स्थिर तन्य शक्ति और प्रभाव प्रतिरोध बनाए रखती है। इसका मतलब है कि इंजन शुरू होने और बंद होने के दौरान, या संचालन के दौरान उच्च-आवृत्ति कंपन के दौरान, यह तेज़ तापीय झटकों से आसानी से नहीं टूटती या टूटती नहीं है, जिससे सुरक्षित इंजन संचालन के लिए एक ठोस आधार मिलता है।

इसके अतिरिक्त, कोबाल्ट मिश्र धातु 6 में कम घर्षण गुणांक और उच्च एंटी-सीजिंग गुण होते हैं। ये विशेषताएँ इसे बियरिंग्स और सीलिंग सतहों जैसे अनुप्रयोगों में विशेष रूप से प्रभावी बनाती हैं, जहाँ यह घर्षण-जनित घिसाव को उल्लेखनीय रूप से कम कर सकता है, ऊर्जा हानि को न्यूनतम कर सकता है, और इंजन की समग्र परिचालन दक्षता को बढ़ा सकता है।

संक्षेप में, कोबाल्ट मिश्र धातु 6 अपनी असाधारण प्रदर्शन विशेषताओं के कारण एयरोस्पेस इंजन के कई महत्वपूर्ण घटकों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।