हेन्स 230 एक निकल-क्रोमियम-टंगस्टन मिश्र धातु है जो 1150°C तक के तापमान पर ऑक्सीकरण, संक्षारण और थर्मल थकान के उत्कृष्ट प्रतिरोध के लिए विशिष्ट है। यह उल्लेखनीय शक्ति, थर्मल स्थिरता और बेहतर धातुकीय स्थिरता प्रदर्शित करता है, जिससे यह चरम वातावरण में मांगपूर्ण एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बन जाता है।
एयरोस्पेस, बिजली उत्पादन और रासायनिक प्रसंस्करण उद्योगों द्वारा आम तौर पर उपयोग की जाने वाली, हेन्स 230 के साथ सुपरमिश्र धातु 3D प्रिंटिंग दहन कक्ष लाइनर, हीट एक्सचेंजर और गैस टर्बाइन घटकों जैसे जटिल पुर्जों के उत्पादन के लिए आवश्यक है, जो गंभीर परिचालन स्थितियों के तहत विश्वसनीयता, टिकाऊपन और प्रदर्शन को काफी बढ़ाती है।
देश/क्षेत्र | मानक | ग्रेड या पदनाम |
|---|---|---|
USA | UNS | N06230 |
USA | AMS | AMS 5878 |
जर्मनी | W.Nr. (DIN) | 2.4733 |
चीन | GB | GH3230 |
UK | BS | HR160 |
श्रेणी | गुण | मान |
|---|---|---|
भौतिक गुण | घनत्व | 8.97 g/cm³ |
पिघलने की सीमा | 1260–1350°C | |
थर्मल चालकता (20°C पर) | 8.9 W/(m·K) | |
थर्मल विस्तार (20–1000°C) | 12.4 µm/(m·K) | |
रासायनिक संरचना (%) | निकल (Ni) | शेष |
क्रोमियम (Cr) | 20.0–24.0 | |
टंगस्टन (W) | 13.0–15.0 | |
मोलिब्डेनम (Mo) | 1.0–3.0 | |
कोबाल्ट (Co) | ≤5.0 | |
लोहा (Fe) | ≤3.0 | |
एल्यूमीनियम (Al) | ≤0.5 | |
यांत्रिक गुण | तन्य शक्ति | ≥860 MPa |
उपज शक्ति (0.2%) | ≥380 MPa | |
टूटने पर दीर्घीकरण | ≥40% | |
प्रत्यास्थता मापांक | 211 GPa | |
कठोरता (HRC) | 20–35 |
हेन्स 230 के लिए उपयुक्त सामान्य एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग प्रौद्योगिकियों में सेलेक्टिव लेजर मेल्टिंग (SLM), डायरेक्ट मेटल लेजर सिंटरिंग (DMLS) और इलेक्ट्रॉन बीम मेल्टिंग (EBM) शामिल हैं। ये तकनीकें मिश्र धातु के गुणों का लाभ उठाती हैं, जो महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में मजबूत प्रदर्शन को सक्षम बनाती हैं।
प्रौद्योगिकी | सटीकता | सतह गुणवत्ता | यांत्रिक गुण | अनुप्रयोग उपयुक्तता |
|---|---|---|---|---|
SLM | ±0.05–0.2 mm | उत्कृष्ट | उत्कृष्ट | एयरोस्पेस, ऊर्जा घटक |
DMLS | ±0.05–0.2 mm | बहुत अच्छा | उत्कृष्ट | एयरोस्पेस, परिशुद्ध पुर्जे |
EBM | ±0.1–0.3 mm | अच्छा | बहुत अच्छा | बिजली उत्पादन, भारी शुल्क |
तंग सहनशीलता (±0.05–0.2 mm) और बेहतर सतह फिनिश (Ra 3–10 µm) की आवश्यकता वाले परिशुद्धता-महत्वपूर्ण एयरोस्पेस घटकों के लिए, सेलेक्टिव लेजर मेल्टिंग (SLM) आदर्श है।
एयरोस्पेस परिशुद्ध पुर्जों जैसे उच्च परिशुद्धता और उत्कृष्ट यांत्रिक विशेषताओं की आवश्यकता वाले जटिल ज्यामिति के लिए, ±0.05–0.2 mm की सहनशीलता प्रदान करते हुए, डायरेक्ट मेटल लेजर सिंटरिंग (DMLS) की अनुशंसा की जाती है।
मध्यम परिशुद्धता (±0.1–0.3 mm) के साथ उच्च बिल्ड दर और यांत्रिक मजबूती की आवश्यकता वाले बड़े घटकों और पुर्जों के लिए, विशेष रूप से बिजली उत्पादन उपकरण और औद्योगिक घटकों के लिए, इलेक्ट्रॉन बीम मेल्टिंग (EBM) प्राथमिक विधि है।
त्वरित थर्मल चक्रों के कारण अवशिष्ट तनाव और विकृति महत्वपूर्ण चुनौतियां पैदा करती हैं। अनुकूलित सपोर्ट स्ट्रक्चर को लागू करना और लगभग 1150°C के तापमान और 100–150 MPa के दबाव पर हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (HIP) को लागू करना आंतरिक तनावों को प्रभावी ढंग से कम करता है और ज्यामिति को स्थिर करता है।
सरंध्रता, जो एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग में आम है, यांत्रिक अखंडता से समझौता कर सकती है। लेजर पावर (250–400 W) और स्कैन स्पीड (700–1000 mm/s) जैसे लेजर पैरामीटर को अनुकूलित करना, पोस्ट-प्रोसेसिंग HIP के संयोजन में, लगभग पूर्ण घनत्व (>99.8%) वाले घटक प्राप्त करता है।
सतह की खुरदरापन (Ra 6–15 µm) घटक की टिकाऊपन को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता है। CNC मशीनिंग या इलेक्ट्रोपॉलिशिंग पोस्ट-प्रोसेसिंग तकनीकों का उपयोग करके सतहों को Ra 0.4–1.2 µm तक परिष्कृत किया जा सकता है, जो कठोर अनुप्रयोग आवश्यकताओं को पूरा करता है।
ऑक्सीकरण और नमी के संपर्क सहित पाउडर संदूषण को सावधानीपूर्वक प्रबंधित किया जाना चाहिए। नियंत्रित वायुमंडलीय स्थितियों (500 ppm से कम ऑक्सीजन और 10% RH से कम आर्द्रता) को बनाए रखना इष्टतम पाउडर गुणवत्ता और प्रदर्शन सुनिश्चित करता है।
हेन्स 230 का विभिन्न महत्वपूर्ण उद्योगों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:
एयरोस्पेस: दहन लाइनर, नोज़ल गाइड वेन और उच्च-तापमान निकास घटक।
ऊर्जा और बिजली उत्पादन: गैस टर्बाइन घटक, हीट एक्सचेंजर और औद्योगिक भट्ठी के पुर्जे।
रासायनिक प्रसंस्करण: गंभीर संक्षारण और ऑक्सीकरण के प्रतिरोध की आवश्यकता वाले घटक।
एक उल्लेखनीय अनुप्रयोग में एयरोस्पेस गैस टर्बाइन के लिए SLM-उत्पादित दहन कक्ष लाइनर शामिल थे, जो पारंपरिक सामग्रियों की तुलना में बढ़ी हुई थर्मल स्थिरता, 20% तक बढ़ी हुई सेवा जीवन और कम रखरखाव लागत का प्रदर्शन करते हैं।
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