गैलिंग: Difference between revisions

{{about|धातु की सतहों के बीच आसंजन|वानस्पतिक अवधारणा|छाल-पित्त}}

[[File:Galling lump.jpg|thumb|250px|एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवि नियंत्रित प्रयोगशाला स्थितियों के तहत फिसलने वाले संपर्क के समय एक उपकरण की सतह पर संचित स्थानांतरित शीट-पदार्थ को दिखाती है। उपकरण की सतह पर पदार्थ या स्थानीयकृत, खुरदरापन और प्रोट्रूशियंस के निर्माण को सामान्यतः एक गांठ के रूप में संदर्भित किया जाता है।]]

[[File:MildAdh Web.jpg|thumb|250px|मेटल शीट, वेयर मोड, या विशेषता पैटर्न पर क्षति ऑक्साइड सतह परत की कोई सफलता नहीं दिखाती है, जो चिपकने वाली पदार्थ के स्थानांतरण की थोड़ी मात्रा और शीट की सतह को समतल क्षति का संकेत देती है। यह पदार्थ हस्तांतरण और गैलिंग बिल्ड-अप का पहला चरण है।]]

[[File:SevereAdh Web.jpg|thumb|250px|धातु शीट या विशेषता पैटर्न पर क्षति एक असमान सतह को दर्शाती है, शीट पदार्थ के प्लास्टिक व्यवहार में बदलाव और सतह ऑक्साइड के मात्र सपाट होने की तुलना में एक बड़ी विकृत मात्रा सम्मिलित है।]]गैलिंग पहनने का एक रूप है जो स्लाइडिंग सतहों के बीच आसंजन के कारण होता है। जब कोई पदार्थ गल जाती है, तो उसमें से कुछ संपर्क सतह के साथ खींची जाती है खासकर यदि सतहों को एक साथ संपीड़ित करने वाली बड़ी मात्रा में बल हो।<ref>{{cite journal | last1=Budinksi | first1=Kenneth | last2=Budinski | first2=Steven | title=पित्त परीक्षण की व्याख्या।| url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043164815000290 | journal=Wear | year=2015 | volume=332 | issue=1 | pages=1185–1192 | doi=10.1016/j.wear.2015.01.022 }}</ref> गैलिंग सतहों के बीच घर्षण और [[आसंजन]] के संयोजन के कारण होता है जिसके बाद सतह के नीचे क्रिस्टल संरचना फिसल जाती है और फट जाती है।<ref>{{cite journal | last1=Dohda | first1=Kuniaki | title=धातु बनाने में गैलिंग घटनाएं।| journal=Friction | year=2021 | volume=9 | issue=4 | pages=665–685 | doi=10.1007/s40544-020-0430-z | s2cid=228815215 | doi-access=free }}</ref> यह सामान्यतः कुछ पदार्थ को अटका हुआ या यहां तक ​​​​कि [[घर्षण वेल्डिंग]] को आसन्न सतह पर छोड़ देगा जबकि पित्त पदार्थ इसकी सतह पर चिपकी हुई या फटी हुई गांठ से घिरी हुई दिखाई दे सकती है।

गैलिंग सामान्यतः [[धातु]] की सतहों में पाया जाता है जो एक दूसरे के संपर्क में फिसलने में होती हैं। यह विशेष रूप से सामान्य है जहां सतहों के बीच अपर्याप्त [[स्नेहन]] होता है। चूँकि कुछ धातुएँ सामान्यतः अपने क्रिस्टल की परमाणु संरचना के कारण पित्त के लिए अधिक प्रवण होती हैं। उदाहरण के लिए [[अल्युमीनियम]] एक ऐसी धातु है जो बहुत आसानी से पिट जाएगी जबकि एनीलेड (मुलायम) [[ इस्पात |इस्पात]] गैलिंग के लिए थोड़ा अधिक प्रतिरोधी है। स्टील जो पूरी तरह से कठोर होता है, गैलिंग के लिए बहुत प्रतिरोधी होता है।

अधिकांश अनुप्रयोगों में गैलिंग एक सामान्य समस्या है जहां धातुएं अन्य धातुओं के संपर्क में आती हैं। यह इस बात की परवाह किए बिना हो सकता है कि धातुएँ समान हैं या भिन्न हैं। [[पीतल]] और [[कांस्य]] जैसे [[मिश्र धातु]]ओं को अधिकांशतः बीयरिंग (मैकेनिकल), बुशिंग (बीयरिंग), और अन्य स्लाइडिंग अनुप्रयोगों के लिए चुना जाता है क्योंकि गैलिंग के प्रतिरोध के साथ-साथ घर्षण (मैकेनिकल) के अन्य रूप भी होते हैं।

गैलिंग चिपकने वाला पहनावा है जो अनुप्रस्थ गति (स्लाइडिंग) के समय धातु की सतहों के बीच पदार्थ के सूक्ष्म हस्तांतरण के कारण होता है। यह अधिकांशतः तब होता है जब धातु की सतह संपर्क में होती है एक दूसरे के विपरीत फिसलती है, विशेष रूप से खराब स्नेहन के साथ। यह अधिकांशतः उच्च-लोड कम-गति वाले अनुप्रयोगों में होता है चूँकि यह बहुत कम भार वाले उच्च-गति वाले अनुप्रयोगों में भी हो सकता है। [[शीट मेटल फॉर्मिंग]], [[इंजन]] में बेयरिंग और पिस्टन, [[हायड्रॉलिक सिलेंडर]], [[ मोटर चालित पानी |मोटर चालित पानी]] और कई अन्य औद्योगिक कार्यों में गैलिंग एक सामान्य समस्या है। गैलिंग गॉजिंग या स्क्रैचिंग से अलग है क्योंकि इसमें पदार्थ का दृश्य हस्तांतरण सम्मिलित होता है क्योंकि यह एक सतह से चिपकने वाला ([[स्पॉलिंग]]) होता है जिससे यह एक उभरी हुई गांठ (पित्त) के रूप में दूसरे से चिपक जाता है। पहनने के अन्य रूपों के विपरीत गैलिंग सामान्यतः एक क्रमिक प्रक्रिया नहीं होती है, किन्तु जल्दी से होती है और तेजी से फैलती है क्योंकि उठी हुई गांठ अधिक पित्त को प्रेरित करती है।

 

यह अधिकांशतः शिकंजा और बोल्ट में हो सकता है जिससे धागे फास्टनर या छेद से मुक्त हो जाते हैं और फट जाते हैं। अत्यधिक स्थितियों में बोल्ट थ्रेड्स को अलग किए बिना जब्त कर सकता है, जिससे फास्टनर उपकरण या दोनों टूट सकते हैं। कठोर स्टील के थ्रेडेड आवेषण अधिकांशतः एल्यूमीनियम या [[स्टेनलेस स्टील]] जैसी धातुओं में उपयोग किए जाते हैं जो आसानी से पित्त कर सकते हैं।<ref>''Mechanical Fastening Joining Assembly'' By James A. Speck -- Marcell Dekker 1997 Page 128</ref>

 

गैलिंग के लिए अधिकांश धातुओं में दो गुणों की आवश्यकता होती है [[धात्विक बंधन]] के माध्यम से सामंजस्य धात्विक-बंध आकर्षण और [[प्लास्टिसिटी (भौतिकी)]] (बिना टूटे विकृत करने की क्षमता) किसी पदार्थ की पित्त की प्रवृत्ति पदार्थ की नमनीयता से प्रभावित होती है। सामान्यतः [[कठोरता]] वाली पदार्थ पित्त के प्रति अधिक प्रतिरोधी होती है जबकि एक ही प्रकार की नरम पदार्थ अधिक आसानी से पित्त करेगी पित्त के लिए एक पदार्थ की प्रवृत्ति भी परमाणुओं की विशिष्ट व्यवस्था से प्रभावित होती है क्योंकि क्रिस्टल एक चेहरा-केंद्रित क्यूबिक (एफसीसी) जाली में व्यवस्थित होते हैं सामान्यतः निकाय -केंद्रित क्यूबिक (बीसीसी) की तुलना में पदार्थ -स्थानांतरण की अधिक डिग्री की अनुमति देते हैं। इसका कारण यह है कि एक फलक-केन्द्रित घन में क्रिस्टल जाली में विस्थापन उत्पन्न करने की प्रवृत्ति अधिक होती है जो ऐसे दोष होते हैं जो जालक को स्थानांतरित करने या क्रॉस-स्लिप की अनुमति देते हैं जिससे धातु में जलन होने का खतरा अधिक होता है। चूँकि यदि धातु में स्टैकिंग दोषों की संख्या अधिक है (परमाणु विमानों के बीच स्टैकिंग अनुक्रम में अंतर) तो यह विस्थापन पर क्रॉस-स्लिप के लिए कम उपयुक्त होगा। इसलिए गैलिंग के लिए पदार्थ का प्रतिरोध मुख्य रूप से इसकी स्टैकिंग-गलती ऊर्जा द्वारा निर्धारित किया जाता है। उच्च [[ढेर-गलती ऊर्जा|स्टैकिंग-फ़ॉल्ट ऊर्जा]] वाली पदार्थ जैसे कि एल्यूमीनियम या [[टाइटेनियम]], तांबे, कांस्य, या सोने जैसी कम स्टैकिंग-फॉल्ट ऊर्जा वाली पदार्थ की तुलना में गैलिंग के लिए अधिक संवेदनशील होगी। इसके विपरीत एक [[हेक्सागोनल क्लोज पैक]] (एचसीपी) संरचना और एक उच्च सी/ए अनुपात वाली पदार्थ जैसे [[कोबाल्ट]]-आधारित मिश्र धातु, गैलिंग के लिए अधिक प्रतिरोधी हैं।<ref>''[https://books.google.com/books?id=Lt7WBiILHpYC&dq=%22hexagonal+close+packed+%28hcp%29+structure+with+a+high+c%2Fa+ratio%22&pg=PA76 Surface Engineering for Corrosion and Wear Resistance]'' By J. R. Davis -- ASM International 2001 Page 76</ref>

 

गैलिंग प्रारंभ में एक सूक्ष्म मापदंड पर अलग-अलग दानों से पदार्थ हस्तांतरण के साथ होता है जो आस-पास की सतह पर चिपक जाता है या यहां तक ​​कि प्रसार हो जाता है। इस हस्तांतरण को बढ़ाया जा सकता है यदि एक या दोनों धातु घर्षण के उच्च गुणांक वाले हार्ड ऑक्साइड की पतली परत बनाते हैं जैसे कि एल्यूमीनियम या स्टेनलेस स्टील पर पाए जाते हैं। जैसे ही गांठ बढ़ती है यह आसन्न पदार्थ के विपरीत धक्का देती है उन्हें अलग कर देती है और अधिकांश घर्षण ताप ऊर्जा को बहुत छोटे क्षेत्र में केंद्रित कर देती है। यह बदले में अधिक आसंजन और पदार्थ निर्माण का कारण बनता है। स्थानीयकृत गर्मी पित्ती सतह की नमनीयता को बढ़ा देती है धातु को तब तक विकृत करती है जब तक कि गांठ सतह से टूट न जाए और पित्ती सतह से बड़ी मात्रा में पदार्थ की जुताई प्रारंभ न कर दे गैलिंग को रोकने के विधि में ग्रीस (स्नेहक) और [[तेल]] कम-घर्षण कोटिंग्स और [[मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड]] या [[टाइटेनियम नाइट्राइड]] जैसी पतली फिल्म जमा जैसे स्नेहक का उपयोग सम्मिलित है और [[ मामले को मजबूत बनाना |स्थिति को शक्तिशाली बनाना]] और [[ प्रेरण सख्त |प्रेरण सख्त]] जैसी प्रक्रियाओं का उपयोग करके धातुओं की सतह की कठोरता को बढ़ाना सम्मिलित है। .

इंजीनियरिंग विज्ञान और अन्य तकनीकी पहलुओं में गैलिंग शब्द व्यापक है। पदार्थ के बीच संपर्क क्षेत्र में त्वरण के प्रभाव को गणितीय रूप से वर्णित किया गया है और गैलिंग घटना के अनुभवजन्य अवलोकन के समय पटरियों में पाए जाने वाले घर्षण तंत्र से संबंधित है। पिछली असंगत परिभाषाओं और परीक्षण विधियों के साथ समस्याओं के कारण सम्मिलित घर्षण तंत्र की अधिक समझ के साथ समन्वय में माप के उत्तम माध्यमों ने अधिक सामान्यीकृत उपयोग को सक्षम करने के लिए गैलिंग शब्द को मानकीकृत या फिर से परिभाषित करने का प्रयास किया है।

[[एएसटीएम इंटरनेशनल]] ने एएसटीएम जी40 मानक में गैलिंग घटना के तकनीकी पहलू के लिए एक सामान्य परिभाषा तैयार और स्थापित की है: गैलिंग फिसलने वाले ठोस पदार्थों के बीच उत्पन्न होने वाली सतह की क्षति का एक रूप है जो सूक्ष्म सामान्यतः स्थानीयकृत, खुरदरापन और प्रोट्रूशियंस के निर्माण से अलग होता है (उदाहरण के लिए, गांठ) मूल सतह के ऊपर है ।<ref>ASTM standard G40 (2006)</ref>

जब दो धात्विक सतहों को एक दूसरे के विपरीत दबाया जाता है तो प्रारंभिक संपर्क और संभोग बिंदु प्रत्येक सतह पर पाए जाने वाले एस्पेरिटी (भौतिक विज्ञान) या उच्च बिंदु होते हैं। यदि कोई अभिसरण संपर्क और सापेक्ष गति हो तो एक विषमता विरोधी सतह में प्रवेश कर सकती है। सतहों के बीच संपर्क घर्षण या प्लास्टिक विरूपण प्रारंभ करता है और संपर्क क्षेत्र नामक एक छोटे से क्षेत्र में दबाव और ऊर्जा प्रेरित करता है।

दबाव में वृद्धि से विकृत क्षेत्र के भीतर [[ऊर्जा घनत्व]] और ऊष्मा का स्तर बढ़ जाता है। यह सतहों के बीच अधिक आसंजन की ओर जाता है जो पदार्थ हस्तांतरण गैलिंग बिल्ड-अप, गांठ की वृद्धि और मूल सतह के ऊपर प्रोट्रूशियंस के निर्माण की प्रारंभ करता है।

यदि गांठ (या एक सतह पर स्थानांतरित पदार्थ का फलाव) कई [[माइक्रोमीटर]] की ऊंचाई तक बढ़ता है तो यह विरोधी [[निष्क्रियता (रसायन विज्ञान)]] सतह ऑक्साइड-परत में प्रवेश कर सकता है और अंतर्निहित पदार्थ को हानि पहुंचा सकता है। गांठ के आस-पास के विकृत आयतन में पाए जाने वाले प्लास्टिक प्रवाह के लिए थोक पदार्थ में क्षति एक पूर्वापेक्षा है। गांठ की ज्यामिति और गति परिभाषित करती है कि कैसे प्रवाहित पदार्थ को गांठ के चारों ओर ले जाया जाएगा त्वरित किया जाएगा और धीमा किया जाएगा। स्लाइडिंग के समय संपर्क दबाव ऊर्जा घनत्व और विकसित तापमान को परिभाषित करते समय यह पदार्थ प्रवाह महत्वपूर्ण है। बहने वाली पदार्थ के त्वरण और मंदी का वर्णन करने वाले गणितीय कार्य को ज्यामितीय बाधाओं द्वारा परिभाषित किया जाता है जो गांठ की सतह समोच्च द्वारा घटाया या दिया जाता है।

 

 

प्रक्रिया और संपर्क की तुलना [[ शीत वेल्डिंग |शीत वेल्डिंग]] या घर्षण वेल्डिंग से की जा सकती है क्योंकि कोल्ड वेल्डिंग वास्तव में ठंडी नहीं होती है और फ़्यूज़िंग पॉइंट संपर्क क्षेत्र में प्रयुक्त दबाव और प्लास्टिक विरूपण से प्राप्त तापमान और ऊर्जा घनत्व में वृद्धि प्रदर्शित करते हैं।

गैलिंग अधिकांशतः धातु की सतहों के बीच पाया जाता है जहां सीधा संपर्क और सापेक्ष गति हुई है। [[ धातु की चादर |धातु की चादर]] फॉर्मिंग थ्रेड उत्पादन और अन्य औद्योगिक संचालन में मूविंग पार्ट्स, या स्टेनलेस स्टील एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, और अन्य धातुओं से बनी संपर्क सतहें सम्मिलित हो सकती हैं जिनके पासिवेशन (रसायन विज्ञान) के माध्यम से बाहरी ऑक्साइड परत का प्राकृतिक विकास उनके संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाता है किन्तु प्रस्तुत करता है वे विशेष रूप से पित्त के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं।<ref>{{cite web |url=http://www.estainlesssteel.com/gallingofstainless.html |title=Stainless Steel Galling / Locking Up / Freezing Up |publisher=Estainlesssteel.com |access-date=2013-11-04}}</ref>

धातु के काम में जिसमें कटिंग (मुख्य रूप से मोड़ना और मिलिंग) सम्मिलित है गैलिंग का उपयोग अधिकांशतः पहनने की घटना का वर्णन करने के लिए किया जाता है जो नरम धातु को काटते समय होता है। कार्य पदार्थ को कटर में स्थानांतरित कर दिया जाता है और एक गांठ विकसित हो जाती है। विकसित गांठ दो सतहों के बीच संपर्क व्यवहार को बदल देती है जो सामान्यतः आसंजन और आगे काटने के प्रतिरोध को बढ़ाती है और निर्मित कंपन के कारण एक अलग ध्वनि के रूप में सुनी जा सकती है।

गैलिंग अधिकांशतः एल्यूमीनियम यौगिकों के साथ होता है और यह उपकरण के टूटने का एक सामान्य कारण है। एल्युमीनियम एक तन्य धातु है जिसका अर्थ है कि यह सापेक्षिक आसानी से प्लास्टिक के प्रवाह की क्षमता रखता है अपेक्षाकृत सुसंगत और महत्वपूर्ण प्लास्टिक क्षेत्र का अनुमान लगाता है।

उच्च लचीलापन और बहने वाली पदार्थ को अत्यधिक पदार्थ हस्तांतरण और गैलिंग के लिए एक सामान्य नियम माना जा सकता है क्योंकि घर्षण ताप मर्मज्ञ वस्तुओं के आसपास प्लास्टिक ज़ोन की संरचना से निकटता से जुड़ा हुआ है।

सामान्यतः दो प्रमुख घर्षण प्रणालियां चिपकने वाले पहनने या गैलिंग को प्रभावित करती हैं: ठोस सतह संपर्क और स्नेहक संपर्क। रोकथाम के संदर्भ में वे अलग-अलग विधि से काम करते हैं और पदार्थ में उपयोग की जाने वाली सतह संरचना मिश्र धातुओं और क्रिस्टल आव्यूह पर अलग-अलग मांगें निर्धारित करते हैं।

ठोस सतह के संपर्क या बिना चिकनाई वाली स्थितियों में, प्रारंभिक संपर्क को विषमता और दो अलग-अलग प्रकार के आकर्षण के बीच बातचीत की विशेषता होती है: [[सामंजस्य (रसायन विज्ञान)]] सतह-ऊर्जा या अणु दो सतहों को एक साथ जोड़ते हैं और उनका पालन करते हैं विशेष रूप से तब भी जब कोई मापने योग्य दूरी उन्हें अलग करती है। प्रत्यक्ष संपर्क और प्लास्टिक विरूपण एक अन्य प्रकार का आकर्षण उत्पन्न करता है जो प्रवाहित पदार्थ के साथ एक प्लास्टिक क्षेत्र के गठन के माध्यम से होता है जहां प्रेरित ऊर्जा दबाव और तापमान सतहों के बीच चिपकने वाली सतह ऊर्जा की तुलना में बहुत बड़े मापदंड पर बंधन की अनुमति देता है।

धात्विक यौगिकों और शीट धातु के निर्माण में सामान्यतः आक्साइड होते हैं और प्लास्टिक विरूपण में मुख्य रूप से भंगुर फ्रैक्चर होते हैं, जो एक बहुत छोटे प्लास्टिक क्षेत्र को निर्धारित करता है। फ्रैक्चर तंत्र में असंतोष के कारण ऊर्जा और तापमान का संचय कम होता है।