सुपरलॉय: Difference between revisions

Latest revision as of 13:03, 12 March 2023

निकेल सुपरअलॉय जेट इंजन (RB199 ) टर्बाइन ब्लेड

एक सुपरऑलॉय, या उच्च-प्रदर्शन मिश्र धातु, एक मिश्र धातु है, जिसमें इसके गलनांक के उच्च अंश पर काम करने की क्षमता होती है।^[1] एक सुपरएलॉय की प्रमुख विशेषताओं में यांत्रिक शक्ति, थर्मल रेंगना (विरूपण) प्रतिरोध, सतह स्थिरता और जंग और ऑक्सीकरण प्रतिरोध सम्मलित होते हैं।

क्रिस्टल संरचना सामान्यतः चेहरा केंद्रित घन (FCC) ऑस्टेनिटिक होती है। इस तरह के मिश्र धातुओं के उदाहरण हैं हास्टेलॉय, इनकोनेल, वास्पलोय, रेने 41, इंकोलॉय, एमपी98टी, टीएमएस मिश्र सीएमएसएक्स एकल क्रिस्टल मिश्र धातु ।

सुपरअलॉय का विकास रासायनिक और प्रक्रिया नवाचारों पर निर्भर करता है। गामा प्राइम और कार्बाइड जैसे माध्यमिक चरण अवक्षेपण से ठोस समाधान सुदृढ़ीकरण और वर्षा सुदृढ़ीकरण के माध्यम से सुपरलॉइज़ उच्च तापमान शक्ति विकसित करते हैं। अल्युमीनियम और क्रोमियम जैसे तत्वों द्वारा ऑक्सीकरण या संक्षारण प्रतिरोध प्रदान किया जाता है। सुपरऑलॉयज को अधिकांशतः एक क्रिस्टल के रूप में डाला जाता है - जबकि अनाज की सीमाएं कम तापमान पर शक्ति प्रदान कर सकती हैं, वे रेंगने के प्रतिरोध को कम करते हैं।

इस तरह के मिश्र धातुओं के लिए प्राथमिक अनुप्रयोग एयरोस्पेस और समुद्री टरबाइन इंजनों में है। रेंगना सामान्यतः गैस टरबाइन ब्लेड में आजीवन सीमित करने वाला कारक है।^[2]

सुपर मिश्र धातुओं ने बहुत अधिक उच्च तापमान वाली इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकी को संभव बनाया है।^[1]

रासायनिक विकास

क्योंकि ये मिश्रधातु उच्च तापमान अनुप्रयोगों के लिए अभिप्रेत हैं(अर्थात उनके गलनांक के पास तापमान पर उनके आकार को धारण करना), इसलिए उनका रेंगना (विरूपण) और ऑक्सीकरण प्रतिरोध प्राथमिक महत्व का है। निकल (नी)-आधारित सुपरऑलॉय इन अनुप्रयोगों के लिए पसंद की सामग्री के रूप में उभरे हैं क्योंकि उनके अद्वितीय γ' अवक्षेप हैं।^[1]^[3] इन नी-आधारित सुपरऑलॉयज़ के गुणों को एक निश्चित सीमा तक विभिन्न अन्य तत्वों, सामान्य और असाधारण दोनों के योग के माध्यम से कुछ सीमा तक तैयार किया जा सकता है, जिसमें न केवल धातुओं, बल्कि धातु के रूप-रंग का एक अधातु पदार्थ अधातु भी सम्मलित हैं; क्रोमियम, लोहा, कोबाल्ट, मोलिब्डेनम, टंगस्टन, टैंटलम, एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, जिरकोनियम, नाइओबियम, रेनीयाम, येट्रियम, वैनेडियम, कार्बन, बोरान या हेफ़नियम उपयोग किए गए मिश्र धातु परिवर्धन के कुछ उदाहरण हैं। प्रत्येक जोड़ गुणों को अनुकूलित करने में एक विशेष उद्देश्य प्रदान करता है।

रेंगना प्रतिरोध एक क्रिस्टल संरचना के भीतर अव्यवस्था गति की गति को धीमा करने पर, आंशिक रूप से निर्भर है। आधुनिक नी-आधारित सुपरऑलॉयज में, γ'-Ni3(Al,Ti) चरण अव्यवस्था के लिए बाधा के रूप में कार्य करता है। इस कारण से, यह γ ' इंटरमेटेलिक चरण, जब उच्च मात्रा के अंशों में उपस्थित होता है, तो इसकी आदेशित प्रकृति और γ मैट्रिक्स के साथ उच्च सुसंगतता के कारण इन मिश्र धातुओं की सामर्थ्य बढ़ जाती है। अल्युमीनियम और टाइटेनियम के रासायनिक जोड़ γ' चरण के निर्माण को बढ़ावा देते हैं। γ' चरण के आकार को वा गर्मी उपचार को सुदृढ़ीकरण करने वाली सावधान वर्षा द्वारा ठीक से नियंत्रित किया जा सकता है। दो-चरण ताप उपचार का उपयोग करके कई सुपरऑलॉयज़ का उत्पादन किया जाता है जो प्राथमिक चरण के रूप में जाने वाले क्यूबाइडल γ' कणों का फैलाव बनाता है,और इनके बीच द्वितीयक γ' के रूप में जाना जाता है। इन मिश्र धातुओं के ऑक्सीकरण प्रतिरोध को बेहतर बनाने के लिए अल, सीआर, बी और वाई को जोड़ा जाता है। अल और सीआर ऑक्साइड परतें बनाते हैं जो सतह को निष्क्रिय करते हैं और सुपरऑलॉय को आगे के ऑक्सीकरण से बचाते हैं जबकि बी और वाई का उपयोग इस ऑक्साइड स्केल के आसंजन को सब्सट्रेट में सुधारने के लिए किया जाता है।^[4] Cr, Fe, Co, Mo और Re सभी प्रमुखता रूप से γ मैट्रिक्स का विभाजन करते हैं जबकि Al, Ti, Nb, Ta, और V प्रमुखता रूप से γ' के अवक्षेप और ठोस समाधान मैट्रिक्स को सुदृढ़ीकरण करते हैं और क्रमशः अवक्षेपित होते हैं। ठोस समाधान सुदृढ़ीकरण के अतिरिक्त, यदि अनाज की सीमाएं सम्मलित हैं, तो कुछ तत्वों को अनाज की सीमा को सुदृढ़ीकरण करने के लिए चुना जाता है। B और Zr अनाज की सीमाओं को अलग करने की प्रवृत्ति रखते हैं जो अनाज की सीमा ऊर्जा को कम करता है और इसके परिणामस्वरूप उत्तम अनाज की सीमा में सामंजस्य और लचीलापन होता है।^[5] अनाज की सीमा को सुदृढ़ीकरण करने का एक अन्य रूप C और एक कार्बाइड फॉर्मर, जैसे Cr, Mo, W, Nb, Ta, Ti, या Hf के अतिरिक्त माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जो अनाज की सीमाओं पर कार्बाइड की वर्षा को बढ़ाता है और इस तरह अनाज की सीमा फिसलने को कम करती है।

नी-आधारित सुपरऑलॉय संघटनएँ^[1]^[6]^[7]
तत्व	संघटन सीमा (भार %)	उद्देश्य
Ni, Fe, Co	50-70%	ये तत्व सुपरऑलॉय के बेस मैट्रिक्स γ चरण का निर्माण करते है। Ni आवश्यक है क्योंकि यह γ' (Ni₃Al) भी बनाता है। Fe और Co में Ni की तुलना में अधिक गलनांक होता है और ठोस समाधान को सुदृढ़ीकरण बनाने की पेशकश करता है। Fe भी Ni या Co से काफी सस्ता है।
Cr	5-20%	ऑक्सीकरण और संक्षारण प्रतिरोध के लिए Cr आवश्यक है; यह एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड Cr₂O₃ बनाता है।
Al	0.5-6%	Al मुख्य γ' पूर्व है। यह एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड Al₂O₃ भी बनाता है, जो Cr₂O₃ की तुलना में उच्च तापमान पर ऑक्सीकरण प्रतिरोध प्रदान करता है।
Ti	1-4%	Ti से γ'।
C	0.05-0.2%	MC और M₂₃C₆ (M ⁠= ⁠धातु) कार्बाइड γ' की अनुपस्थिति में सुदृढ़ीकरण चरण हैं।
B,Zr	0-0.1%	बोरॉन और जिरकोनियम अनाज की सीमाओं को सुदृढ़ीकरणी प्रदान करते हैं। सिंगल-क्रिस्टल टर्बाइन ब्लेड में यह आवश्यक नहीं है, क्योंकि कोई अधिगोष्ठी की परत नहीं है।
Nb	0-5%	Nb से γ'' बन सकता है, कम (700 डिग्री सेल्सियस से नीचे) तापमान पर एक सुदृढ़ीकरण चरण।
Re, W, Hf, Mo, Ta	1-10%	उच्‍चतापसह धातु, ठोस समाधान को सुदृढ़ीकरण करने (और कार्बाइड गठन) के लिए थोड़ी मात्रा में जोड़ा जाता है। ये भारी होते हैं, लेकिन इनका गलनांक अत्यधिक उच्च होता है।

सक्रिय अनुसंधान

नी-आधारित सुपरऑलॉयज की तुलना में सह-आधारित सुपरऑलॉयज में संभावित रूप से उच्च गर्म जंग, ऑक्सीकरण और घिसाव का प्रतिरोध होता है। इस कारण से, पिछले कई वर्षों में सह-आधारित सुपरलॉइज़ विकसित करने के प्रयास भी किए गए हैं। हालाँकि, पारंपरिक सह-आधारित सुपरऑलॉयज का व्यापक अनुप्रयोग नहीं हुआ है क्योंकि उनके पास नी-आधारित सुपरऑलॉयज की तुलना में उच्च तापमान पर कम शक्ति होती है।^[8] इसका मुख्य कारण यह है कि उनमें मूल रूप से नी-आधारित सुपरऑलॉयज में पाए जाने वाले γ’ अवक्षेपण प्रबलन की कमी प्रतीत होती है। मेटास्टेबल γ’-Co₃(Al,W) इंटरमेटेलिक कंपाउंड पर 2006 की एक रिपोर्ट में L1₂ संरचना के साथ सह-आधारित मिश्र धातु का सुझाव दिया गया था। एलॉय के इस वर्ग को पहली बार सी.एस. ली की 1971 की पीएचडी थीसिस में रिपोर्ट किया गया था।^[9] दो-चरण की सूक्ष्म संरचना में घनाकार γ' अवक्षेप होते हैं जो एक सतत γ मैट्रिक्स में अंतः स्थापित होते हैं और इसलिए रूपात्मक रूप से नी-आधारित सुपरऑलॉय के सूक्ष्म संरचना के समान होते हैं। यह दो चरणों के बीच उच्च सुसंगतता प्रस्तुत करता है, जो मुख्य कारकों में से एक है जिसके परिणामस्वरूप उत्कृष्ट उच्च तापमान शक्ति होती है।

यह गंभीर वातावरण में अनुप्रयोग के लिए लोड-बेयरिंग सह-आधारित सुपरलॉइज़ के वर्ग के विकास के लिए एक मार्ग प्रदान करता है।^[10]इन मिश्रधातुओं में, W 'इंटरमेटेलिक यौगिक' बनाने के लिए महत्वपूर्ण जोड़ है; यह उन्हें अधिक घनत्व (>9.6 g/cm³) देता है। γ - γ' कोबाल्ट-आधारित सुपरऑलॉयज़ का एक वर्ग जो डब्ल्यू-फ्री है, निकेल-आधारित सुपरलॉइज़ की तुलना में बहुत कम घनत्व वाला है।^[11]^[12]^[13]^[14] Co का गलनांक Ni से अधिक होता है। इसलिए, यदि उच्च तापमान शक्ति में सुधार किया जा सकता है, तो सह-आधारित सुपरऑलॉय नी-आधारित जेट इंजनों को प्रतिस्थापित कर सकते हैं।

चरण गठन

ठोस समाधान को सुदृढ़ीकरण करने के कारण तत्वों को जोड़ना सामान्यतः सहयोगी होता है, लेकिन इसके परिणामस्वरूप अवांछित अवक्षेपण हो सकता है। अवक्षेपों को ज्यामितीय रूप से निकट-संकुलित (जीसीपी), स्थैतिक रूप से निकट-संकुलित (टीसीपी), या कार्बाइड के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। जीसीपी चरण सामान्यतः यांत्रिक गुणों का लाभ उठाते हैं, लेकिन टीसीपी चरण अधिकांशतः हानिकारक होते हैं जीसीपी चरण सामान्यतः यांत्रिक गुणों के लिए अच्छे होते हैं, लेकिन टीसीपी चरण अधिकांशतः हानिकारक होते हैं। चूंकि टीसीपी चरण वास्तव में बंद पैक नहीं होते हैं, उनके पास कुछ पर्ची प्रणाली और भंगुर होते हैं। इसके अतिरिक्त, वे जीसीपी चरणों से तत्वों को "स्कैवेंज" करते हैं। कई तत्व जो γ' बनाने के लिए अच्छे हैं या ठोस समाधान सुदृढ़ीकरण करने के लिए टीसीपी अवक्षेपित कर सकते हैं। उचित संतुलन टीसीपी से सावधानी करते हुए जीसीपी को बढ़ावा देता है।

टीसीपी चरण निर्माण क्षेत्र कमजोर हैं क्योंकि वे:^[15]^[16]

टीसीपी चरण में स्वाभाविक रूप से खराब यांत्रिक गुण हैं
टीसीपी चरण γ मैट्रिक्स के साथ असंगत है
टीसीपी चरण एक कमी क्षेत्र से घिरा हुआ है जहां कोई γ' नहीं है
टीसीपी चरण सामान्यतः नुकीली प्लेट या सुई जैसी आकारिकी बनाते हैं जो नाभिक दरारें करती हैं

मुख्य जीसीपी चरण γ' है। इस चरण के कारण प्राय: सभी सुपरऑलॉय नी-आधारित हैं। γ' एक क्रमित L12 (उच्चारण L-एक-दो) है, जिसका अर्थ है कि यूनिट सेल के सामने पर इसका एक निश्चित परमाणु है, और यूनिट सेल के कोनों पर एक निश्चित परमाणु है। नी-आधारित सुपरऑलॉय सामान्यतः नी को सामने पर और Ti या Al को कोनों पर पेश करते हैं।

एक और "अच्छा" जीसीपी चरण γ'' है। यह γ के साथ सुसंगत भी है, लेकिन यह उच्च तापमान पर घुल जाता है।

सुपरलॉय के चरण^[15]^[16]
अवस्था	वर्गीकरण	संरचना	संघटन(s)	उपस्थिति	प्रभाव
γ	आव्यूह	अव्यवस्थित एफ सी सी	Ni, Co, Fe और ठोस समाधान में अन्य तत्व	अन्य अवक्षेपों की पृष्ठभूमि	मैट्रिक्स चरण, अवक्षेप के लिए लचीलापन और संरचना प्रदान करता है
γ'	जी सी पी	L1₂ (व्यवस्थित एफ सी सी)	Ni₃(Al,Ti)	क्यूब्स, गोल क्यूब्स, गोले या प्लेटलेट्स (जाली असंगत के आधार पर)	मुख्य सुदृढ़ीकरण चरण। γ' γ के साथ सुसंगत है, जो लचीलेपन की अनुमति देता है।
कार्बाइड	कार्बाइड	एफ सी सी	mC, m₂₃C₆, and m₆C (m ⁠= ⁠धातु)	धागे की तरह गुच्छे, मोतियों की माला की तरह	कई कार्बाइड हैं, लेकिन वे सभी फैलाव सुदृढ़ीकरण और अधिगोष्ठी की परत स्थिरीकरण प्रदान करते हैं।
γ''	जी सी पी	D0₂₂ (व्यवस्थित बी सी टी)	Ni₃Nb	बहुत छोटी चक्रिका	यह अवक्षेप γ' के साथ सुसंगत है। यह IN-718 में मुख्य सुदृढ़ीकरण चरण है, लेकिन γ'' उच्च तापमान पर घुल जाता है।
η	जी सी पी	D0₂₄ (व्यवस्थित एच सी पी)	Ni₃Ti	सेलुलर या विडमैनस्टेटन पैटर्न बना सकते हैं	चरण सबसे खराब नहीं है, लेकिन यह γ' जितना अच्छा नहीं है। यह अनाज की सीमाओं को नियंत्रित करने में उपयोगी हो सकता है।.
δ	निबिड़ संकुलित नहीं	विषमलंबाक्ष	Ni₃Nb	एकिकुलर (सुई की तरह)	इस चरण के साथ मुख्य मुद्दा यह है कि यह γ के साथ सुसंगत नहीं है, लेकिन यह स्वाभाविक रूप से कमजोर नहीं है। यह सामान्यतः γ'' को विघटित करने से बनता है, लेकिन कभी-कभी इसे अधिगोष्ठी की परत शोधन के लिए जानबूझकर छोटी मात्रा में जोड़ा जाता है।
σ	टी सी पी	चतुष्फलकीय	FeCr, FeCrMo, CrCo	दीर्घीभूत ग्लोबुलेस	इस टीसीपी को सामान्यतः सबसे खराब यांत्रिक गुण माना जाता है।^[17] यह यांत्रिक गुणों के लिए कभी भी वांछनीय नहीं है।
μ	टी सी पी	षटकोणीय	Fe₂Nb, Co₂Ti, Fe₂Ti	ग्लोब्यूल्स या प्लेटलेट्स	इस चरण में विशिष्ट टीसीपी मुद्दे हैं। यह यांत्रिक गुणों के लिए कभी भी वांछनीय नहीं है।
लावेस	टी सी पी	त्रिसमनताक्ष	(Fe,Co)₇(Mo,W)₆	मोटे विडमैनस्टेटन प्लेटलेट्स	इस चरण में विशिष्ट टीसीपी मुद्दे हैं। यह यांत्रिक गुणों के लिए कभी भी वांछनीय नहीं है।

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 {{Short description|Alloy with higher durability than normal metals}}
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-[[Image:Turbinenschaufel RB199.jpg|thumb|right|निकेल सुपरअलॉय जेट इंजन ([[ RB199 ]]) टर्बाइन ब्लेड]]एक सुपरऑलॉय, या उच्च-प्रदर्शन [[ मिश्र धातु |मिश्र धातु]], एक मिश्र धातु है जो इसके गलनांक के एक उच्च अंश पर काम करने की क्षमता रखती है।<ref name=":3">{{cite book |doi=10.7449/1984/Superalloys_1984_399_419 |chapter=A History of Superalloy Metallurgy for Superalloy Metallurgists |title=Superalloys 1984 (Fifth International Symposium) |year=1984 |last1=Sims |first1=C.T. |pages=399–419 }}</ref> एक सुपरएलॉय की प्रमुख विशेषताओं में यांत्रिक शक्ति, थर्मल [[ रेंगना (विरूपण) |रेंगना (विरूपण)]] प्रतिरोध, सतह स्थिरता और [[ जंग |जंग]] और[[ ऑक्सीकरण | ऑक्सीकरण]] प्रतिरोध सम्मलित हैं।
+[[Image:Turbinenschaufel RB199.jpg|thumb|right|निकेल सुपरअलॉय जेट इंजन ([[ RB199 ]]) टर्बाइन ब्लेड]]एक सुपरऑलॉय, या उच्च-प्रदर्शन [[ मिश्र धातु |मिश्र धातु]], एक मिश्र धातु है, जिसमें इसके गलनांक के उच्च अंश पर काम करने की क्षमता होती है।<ref name=":3">{{cite book |doi=10.7449/1984/Superalloys_1984_399_419 |chapter=A History of Superalloy Metallurgy for Superalloy Metallurgists |title=Superalloys 1984 (Fifth International Symposium) |year=1984 |last1=Sims |first1=C.T. |pages=399–419 }}</ref> एक सुपरएलॉय की प्रमुख विशेषताओं में यांत्रिक शक्ति, थर्मल [[ रेंगना (विरूपण) |रेंगना (विरूपण)]] प्रतिरोध, सतह स्थिरता और [[ जंग |जंग]] और[[ ऑक्सीकरण | ऑक्सीकरण]] प्रतिरोध सम्मलित होते हैं।
 क्रिस्टल संरचना सामान्यतः [[ चेहरा केंद्रित घन |चेहरा केंद्रित घन]] (FCC) [[ austenitic |ऑस्टेनिटिक]] होती है। इस तरह के मिश्र धातुओं के उदाहरण हैं [[ hastelloy |हास्टेलॉय]], [[ Inconel |इनकोनेल]], [[ वास्पलोय |वास्पलोय]], [[ रेने 41 |रेने 41]], [[ इंकोलॉय |इंकोलॉय]], [[ एमपी98टी |एमपी98टी]], टीएमएस मिश्र [[ सीएमएसएक्स एकल क्रिस्टल मिश्र धातु |सीएमएसएक्स एकल क्रिस्टल मिश्र धातु]] ।
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 एफ सी सी)
 |Ni{{sub|3}}(Al,Ti)
-|क्यूब्स, गोल क्यूब्स, गोले या प्लेटलेट्स (जाली बेमेल के आधार पर)
+|क्यूब्स, गोल क्यूब्स, गोले या प्लेटलेट्स (जाली असंगत के आधार पर)
 |मुख्य सुदृढ़ीकरण चरण। γ' γ के साथ सुसंगत है, जो लचीलेपन की अनुमति देता है।
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 === सह-आधारित सुपरअलॉय चरण ===
-*गामा (γ): यह मैट्रिक्स चरण है। जबकि सह-आधारित सुपरऑलॉय व्यावसायिक रूप से कम उपयोग किए जाते हैं, मिश्रधातु तत्वों में C, Cr, W, Ni, Ti, Al, Ir, और Ta सम्मलित हैं।<ref name="Sato, J 2006" /><ref name="Cui, C 2006">{{cite journal | last1 = Cui | first1 = C | year = 2006 | title = A New Co-Base Superalloy Strengthened by γ' Phase | journal = Materials Transactions | volume = 47 | issue = 8| pages = 2099–2102 | doi=10.2320/matertrans.47.2099| doi-access = free }}</ref> स्टेनलेस स्टील्स की तरह, क्रोमियम का उपयोग (कभी-कभी 20 wt.% तक) Cr<sub>2</sub>O निष्क्रिय परत के गठन के माध्यम से ऑक्सीकरण और जंग के प्रतिरोध में सुधार करने के लिए किया जाता है, जो गैस टर्बाइनों में उपयोग के लिए महत्वपूर्ण है, लेकिन Co और Cr की परमाणु त्रिज्या में बेमेल होने के कारण ठोस-घोल को सुदृढ़ीकरणी प्रदान करता है, और MC-प्रकार के कार्बाइड के निर्माण के कारण अवक्षेपण को सख्त करता है। <ref>{{cite journal |last1=Coutsouradis |first1=D. |last2=Davin |first2=A. |last3=Lamberigts |first3=M. |title=Cobalt-based superalloys for applications in gas turbines |journal=Materials Science and Engineering |date=April 1987 |volume=88 |pages=11–19 |doi=10.1016/0025-5416(87)90061-9}}</ref>
+*गामा (γ): यह मैट्रिक्स चरण है। जबकि सह-आधारित सुपरऑलॉय व्यावसायिक रूप से कम उपयोग किए जाते हैं, मिश्रधातु तत्वों में C, Cr, W, Ni, Ti, Al, Ir, और Ta सम्मलित हैं।<ref name="Sato, J 2006" /><ref name="Cui, C 2006">{{cite journal | last1 = Cui | first1 = C | year = 2006 | title = A New Co-Base Superalloy Strengthened by γ' Phase | journal = Materials Transactions | volume = 47 | issue = 8| pages = 2099–2102 | doi=10.2320/matertrans.47.2099| doi-access = free }}</ref> स्टेनलेस स्टील्स की तरह, क्रोमियम का उपयोग (कभी-कभी 20 wt.% तक) Cr<sub>2</sub>O निष्क्रिय परत के गठन के माध्यम से ऑक्सीकरण और जंग के प्रतिरोध में सुधार करने के लिए किया जाता है, जो गैस टर्बाइनों में उपयोग के लिए महत्वपूर्ण है, लेकिन Co और Cr की परमाणु त्रिज्या में असंगत होने के कारण ठोस-घोल को सुदृढ़ीकरणी प्रदान करता है, और MC-प्रकार के कार्बाइड के निर्माण के कारण अवक्षेपण को सख्त करता है। <ref>{{cite journal |last1=Coutsouradis |first1=D. |last2=Davin |first2=A. |last3=Lamberigts |first3=M. |title=Cobalt-based superalloys for applications in gas turbines |journal=Materials Science and Engineering |date=April 1987 |volume=88 |pages=11–19 |doi=10.1016/0025-5416(87)90061-9}}</ref>
 * गामा प्राइम (γ'): मिश्रधातु को सुदृढ़ीकरण करने के लिए प्रयुक्त अवक्षेप का गठन करता है।यह सामान्यतः Co<sub>3</sub>Ti या FCC Co<sub>3</sub>Ta की L12 संरचना के साथ बंद-पैक होता है, चूंकि W और AI दोनों इन घनाकार अवक्षेपों में एकीकृत होते हैं। तत्व टा, एनबी और टीआई γ' चरण में एकीकृत होते हैं और इसे उच्च तापमान पर स्थिर करते हैं। <ref name="Sato, J 2006" /><ref>{{cite journal | last1 = Suzuki | first1 = A. | last2 = Pollock | first2 = Tresa M. | year = 2008 | title = High-temperature strength and deformation of γ/γ′ two-phase Co–Al–W-base alloys | journal = Acta Materialia | volume = 56 | issue = 6| pages = 1288–97 | doi=10.1016/j.actamat.2007.11.014}}</ref>
 * कार्बाइड चरण: कार्बाइड अवक्षेपण द्वारा मिश्र धातु को सुदृढ़ीकरण करते हैं, लेकिन कम तापमान की लोच को कम करते हैं।<ref name="Cui, C 2006" />
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 तीन प्रकार के कोटिंग्स हैं: प्रसार कोटिंग्स, ओवरले कोटिंग्स, और थर्मल बैरियर कोटिंग्स। मुख्य रूप से एल्युमिनाइड या प्लैटिनम-एल्युमिनाइड से बनी डिफ्यूजन कोटिंग सबसे आम है। MCrAlX-आधारित ओवरले कोटिंग्स (M=Ni या Co, X=Y, Hf, Si) संक्षारण और ऑक्सीकरण के प्रतिरोध को बढ़ाती हैं। प्रसार कोटिंग्स की तुलना में, ओवरले कोटिंग्स अधिक महंगे हैं, लेकिन सब्सट्रेट संरचना पर कम निर्भर हैं, क्योंकि उन्हें हवा या वैक्यूम प्लाज्मा छिड़काव (एपीएस / वीपीएस)<ref>J. R. Davis, ed., ''Handbook of Thermal Spray Technology'' (Materials Park, OH: The ASM Thermal Spray Society, 2004).</ref> या इलेक्ट्रॉन बीम भौतिक वाष्प जमाव (ईबी-पीवीडी) द्वारा किया जाना चाहिए।<ref>{{cite journal | last1 = Boone | first1 = D. H. | year = 1986 | title = Physical vapour deposition processes | journal = Materials Science and Technology | volume = 2 | issue = 3| pages = 220–224 | doi=10.1179/mst.1986.2.3.220| bibcode = 1986MatST...2..220B }}</ref> थर्मल बैरियर कोटिंग्स कार्य तापमान और कोटिंग जीवन में अब तक की सबसे अच्छी वृद्धि प्रदान करती हैं। यह अनुमान लगाया गया है कि 300 माइक्रोन मोटाई के आधुनिक टीबीसी, यदि खोखले घटक और ठंडी हवा के संयोजन के साथ प्रयोग किया जाता है, तो धातु की सतह के तापमान को कुछ सौ डिग्री तक कम करने की क्षमता होती है।<ref>{{cite journal |last1=Clarke |first1=David R. |title=Materials selection guidelines for low thermal conductivity thermal barrier coatings |journal=Surface and Coatings Technology |date=January 2003 |volume=163-164 |pages=67–74 |doi=10.1016/S0257-8972(02)00593-5 }}</ref>
 ====थर्मल बैरियर कोटिंग्स====
-घटक जीवन और इंजन के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए गैस टरबाइन इंजनों में थर्मल बैरियर कोटिंग्स (TBCs) का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है।<ref name=":0">{{cite web|url=http://www.virginia.edu/ms/research/wadley/high-temp.html|title=Wadley Research Group '|publisher= University of Virginia |access-date=2016-03-03}}</ref> प्राय: 1-200 µm की एक कोटिंग सुपरअलॉय सतह पर तापमान को 200 K तक कम कर सकती है। टीबीसी कोटिंग्स की एक प्रणाली है जिसमें एक बॉन्ड कोट, एक थर्मली ग्रो ऑक्साइड (टीजीओ) और एक थर्मली इंसुलेटिंग सेरामिक टॉप कोट होता है। अधिकांश अनुप्रयोगों में, बॉन्ड कोट या तो एक MCrAlY (जहाँ M=Ni या NiCo) या एक Pt संशोधित एल्युमिनाइड कोटिंग होता है। ऑक्सीकरण और गर्म जंग के हमले से सुपरअलॉय सब्सट्रेट की सुरक्षा प्रदान करने और एक अनुयायी, धीमी गति से बढ़ने वाली सतह टीजीओ बनाने के लिए एक घने बंधन कोट की आवश्यकता होती है। टीजीओ बॉन्ड कोट में निहित एल्यूमीनियम के ऑक्सीकरण द्वारा बनता है। वर्तमान (पहली पीढ़ी) थर्मल इन्सुलेशन परत 100-300 माइक्रोन की विशिष्ट मोटाई के साथ 7wt% येट्रिया- स्थिर ज़िरकोनिया (7वाईएसजेड) से बना है। येट्रिया- स्थिर ज़िरकोनिया का उपयोग इसकी कम तापीय चालकता (पूरी तरह से सघन सामग्री के लिए 2.6W/mK), तापीय विस्तार के अपेक्षाकृत उच्च गुणांक और उच्च तापमान स्थिरता के कारण किया जाता है। इलेक्ट्रॉन बीम-निर्देशित वाष्प जमाव (ईबी-डीवीडी) प्रक्रिया का उपयोग टीबीसी को टर्बाइन एयरफॉइल्स पर लागू करने के लिए किया जाता है, जो कई सरंध्रता स्तरों के साथ एक स्तंभकार माइक्रोस्ट्रक्चर का उत्पादन करता है। स्ट्रेन टॉलरेंस (निम्न इन-प्लेन मापांक के माध्यम से) प्रदान करने के लिए इंटर-कॉलम सरंध्रता महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह अन्यथा सुपरएलॉय सब्सट्रेट के साथ थर्मल विस्तार बेमेल के कारण थर्मल साइकलिंग पर फैल जाएगा। यह सरंध्रता थर्मल कोटिंग की चालकता को कम करती है।
+घटक जीवन और इंजन के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए गैस टरबाइन इंजनों में थर्मल बैरियर कोटिंग्स (TBCs) का बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है।<ref name=":0">{{cite web|url=http://www.virginia.edu/ms/research/wadley/high-temp.html|title=Wadley Research Group '|publisher= University of Virginia |access-date=2016-03-03}}</ref> प्राय: 1-200 µm की एक कोटिंग सुपरअलॉय सतह पर तापमान को 200 K तक कम कर सकती है। टीबीसी कोटिंग्स की एक प्रणाली है जिसमें एक बॉन्ड कोट, एक थर्मली ग्रो ऑक्साइड (टीजीओ) और एक थर्मली इंसुलेटिंग सेरामिक टॉप कोट होता है। अधिकांश अनुप्रयोगों में, बॉन्ड कोट या तो एक MCrAlY (जहाँ M=Ni या NiCo) या एक Pt संशोधित एल्युमिनाइड कोटिंग होता है। ऑक्सीकरण और गर्म जंग के हमले से सुपरअलॉय सब्सट्रेट की सुरक्षा प्रदान करने और एक अनुयायी, धीमी गति से बढ़ने वाली सतह टीजीओ बनाने के लिए एक घने बंधन कोट की आवश्यकता होती है। टीजीओ बॉन्ड कोट में निहित एल्यूमीनियम के ऑक्सीकरण द्वारा बनता है। वर्तमान (पहली पीढ़ी) थर्मल इन्सुलेशन परत 100-300 माइक्रोन की विशिष्ट मोटाई के साथ 7wt% येट्रिया- स्थिर ज़िरकोनिया (7वाईएसजेड) से बना है। येट्रिया- स्थिर ज़िरकोनिया का उपयोग इसकी कम तापीय चालकता (पूरी तरह से सघन सामग्री के लिए 2.6W/mK), तापीय विस्तार के अपेक्षाकृत उच्च गुणांक और उच्च तापमान स्थिरता के कारण किया जाता है। इलेक्ट्रॉन बीम-निर्देशित वाष्प जमाव (ईबी-डीवीडी) प्रक्रिया का उपयोग टीबीसी को टर्बाइन एयरफॉइल्स पर लागू करने के लिए किया जाता है, जो कई सरंध्रता स्तरों के साथ एक स्तंभकार माइक्रोस्ट्रक्चर का उत्पादन करता है। स्ट्रेन टॉलरेंस (निम्न इन-प्लेन मापांक के माध्यम से) प्रदान करने के लिए इंटर-कॉलम सरंध्रता महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह अन्यथा सुपरएलॉय सब्सट्रेट के साथ थर्मल विस्तार असंगत के कारण थर्मल साइकलिंग पर फैल जाएगा। यह सरंध्रता थर्मल कोटिंग की चालकता को कम करती है।
 ====बॉन्ड कोट====
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 * थर्मल बैरियर कोटिंग और अंतर्निहित बॉन्ड कोट के इंटरफेस पर ऑक्सीकरण;<ref>{{cite journal | last1 = Wright | first1 = P. K. | year = 1998 | title = Influence of cyclic strain on life of a PVD TBC | journal = Materials Science and Engineering | volume = A245 | issue = 2| pages = 191–200 | doi = 10.1016/S0921-5093(97)00850-2 }}</ref> *
 *ऑक्सीकरण के कारण बांड कोट में एल्यूमीनियम का अवक्षेपण<ref>{{cite journal |last1=Pint |first1=B.A. |title=The role of chemical composition on the oxidation performance of aluminide coatings |journal=Surface and Coatings Technology |date=November 2004 |volume=188-189 |pages=71–78 |doi=10.1016/j.surfcoat.2004.08.007 }}</ref> और सब्सट्रेट के साथ प्रसार;<ref>{{cite journal | last1 = Baufeld | first1 = B. | last2 = Bartsch | first2 = M. | last3 = Broz | first3 = P. | last4 = Schmucker | first4 = M. | year = 2004 | title = Microstructural changes as postmortem temperature indicator in Ni-Co-Cr-Al-Y oxidation protection coatings | journal = Materials Science and Engineering | volume = 384 | issue = 1–2| pages = 162–171 | doi=10.1016/j.msea.2004.05.052}}</ref>
-* ऊष्मीय विस्तार गुणांक में बेमेल से ऊष्मीय तनाव और ऊष्मीय रूप से विकसित ऑक्साइड परत के गठन के कारण वृद्धि तनाव;<ref>{{cite journal |last1=Nychka |first1=J.A |last2=Clarke |first2=D.R |title=Damage quantification in TBCs by photo-stimulated luminescence spectroscopy |journal=Surface and Coatings Technology |date=September 2001 |volume=146-147 |pages=110–116 |doi=10.1016/S0257-8972(01)01455-4 }}</ref>
+* ऊष्मीय विस्तार गुणांक में असंगत से ऊष्मीय तनाव और ऊष्मीय रूप से विकसित ऑक्साइड परत के गठन के कारण वृद्धि तनाव;<ref>{{cite journal |last1=Nychka |first1=J.A |last2=Clarke |first2=D.R |title=Damage quantification in TBCs by photo-stimulated luminescence spectroscopy |journal=Surface and Coatings Technology |date=September 2001 |volume=146-147 |pages=110–116 |doi=10.1016/S0257-8972(01)01455-4 }}</ref>
 * ऊष्मीय रूप से विकसित ऑक्साइड परत के निकट दोष;<ref>{{cite journal | last1 = Mumm | first1 = D. R. | last2 = Evans | first2 = A. G. | last3 = Spitsberg | first3 = I. T. | year = 2001 | title = Characterisation of a cyclic displacement instability for a thermally grown oxide in a thermal barrier coating system | journal = Acta Materialia | volume = 49 | issue = 12| pages = 2329–2340 | doi=10.1016/s1359-6454(01)00071-4}}</ref><ref>{{cite journal | last1 = Mumm | first1 = D. R. | last2 = Evans | first2 = A. G. | year = 2000 | title = On the role of imperfections in the failure of a thermal barrier coating made by electron beam deposition | journal = Acta Materialia | volume = 48 | issue = 8| pages = 1815–1827 | doi=10.1016/s1359-6454(99)00473-5| bibcode = 2000AcMat..48.1815M }}</ref><ref>{{cite journal | last1 = Gell | first1 = M. | last2 = Vaidyanathan | first2 = K. | last3 = Barber | first3 = B. | last4 = Cheng | first4 = J. | last5 = Jordan | first5 = E. | year = 1999 | title = Mechanism of spallation in platinum aluminide/electron beam physical vapor-deposited thermal barrier coatings | journal = Metallurgical and Materials Transactions A| volume = 30| issue = 2| pages = 427–435 | doi = 10.1007/s11661-999-0332-1 | bibcode = 1999MMTA...30..427G | s2cid = 137312835 }}</ref>
 * इंजन के संचालन के समय कई अन्य जटिल कारक।<ref>{{cite journal |last1=Evans |first1=A.G. |last2=He |first2=M.Y. |last3=Hutchinson |first3=J.W. |title=Mechanics-based scaling laws for the durability of thermal barrier coatings |journal=Progress in Materials Science |date=January 2001 |volume=46 |issue=3–4 |pages=249–271 |doi=10.1016/S0079-6425(00)00007-4 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Schulz |first1=U |last2=Menzebach |first2=M |last3=Leyens |first3=C |last4=Yang |first4=Y.Q |title=Influence of substrate material on oxidation behavior and cyclic lifetime of EB-PVD TBC systems |journal=Surface and Coatings Technology |date=September 2001 |volume=146-147 |pages=117–123 |doi=10.1016/S0257-8972(01)01481-5 }}</ref><ref>{{cite journal |last1=Chen |first1=X |last2=Wang |first2=R |last3=Yao |first3=N |last4=Evans |first4=A.G |last5=Hutchinson |first5=J.W |last6=Bruce |first6=R.W |title=Foreign object damage in a thermal barrier system: mechanisms and simulations |journal=Materials Science and Engineering: A |date=July 2003 |volume=352 |issue=1–2 |pages=221–231 |doi=10.1016/S0921-5093(02)00905-X }}</ref><ref>{{cite book |doi=10.7449/2004/Superalloys_2004_579_588 |chapter=Coating and Surface Technologies for Turbine Airfoils |title=Superalloys 2004 (Tenth International Symposium) |year=2004 |last1=Walston |first1=W.S. |pages=579–588 |isbn=0-87339-576-X }}</ref><ref>{{cite journal|last1=Mumm|first1=D. R.|last2=Watanabe|first2=M.|last3=Evans|first3= A. G.|last4=Pfaendtner|first4=J. A.|year=2004|title=The influence of test method on failure mechanisms and durability of a thermal barrier system|journal=Acta Materialia|volume=52|issue=5|pages=1123–1131|doi=10.1016/j.actamat.2003.10.045|bibcode=2004AcMat..52.1123M|citeseerx=10.1.1.514.3611}}</ref>
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 ==बाहरी कड़ियाँ==
 * {{cite web |url=http://www.msm.cam.ac.uk/phase-trans/2003/nickel.html |title=Superalloys |publisher=Cambridge University}} Extensive bibliography and links.
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