सुपरलॉय: Difference between revisions
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=== नी-आधारित सुपरऑलॉयज का इतिहास और विकास === | === नी-आधारित सुपरऑलॉयज का इतिहास और विकास === | ||
संयुक्त राज्य अमेरिका 1905 के आसपास गैस टर्बाइन के विकास में दिलचस्पी दिखाई।<ref name=":3" />1910-1915 से, गैस टर्बाइनों में उच्च तापमान से बचने के लिए ऑस्टेनिटिक (γ चरण) स्टेनलेस स्टील्स विकसित किए गए थे। 1929 तक, 80Ni-20Cr मिश्र धातु मानक था, जिसमें Ti और Al के छोटे जोड़ थे। | संयुक्त राज्य अमेरिका 1905 के आसपास गैस टर्बाइन के विकास में दिलचस्पी दिखाई।<ref name=":3" />1910-1915 से, गैस टर्बाइनों में उच्च तापमान से बचने के लिए ऑस्टेनिटिक (γ चरण) स्टेनलेस स्टील्स विकसित किए गए थे। 1929 तक, 80Ni-20Cr मिश्र धातु मानक था, जिसमें Ti और Al के छोटे जोड़ थे। चूंकि प्रारंभिक धातुविज्ञानी इसे अभी तक नहीं जानते थे, वे नी-आधारित सुपरऑलॉयज में छोटे γ' अवक्षेप बना रहे थे। इन मिश्र धातुओं ने जल्दी ही Fe- और सह-आधारित सुपर मिश्रधातुओं को पीछे छोड़ दिया, जिन्हें कार्बाइड और ठोस घोल से मजबूत किया गया था। | ||
चूंकि सीआर मिश्र धातुओं को ऑक्सीकरण और 700 डिग्री सेल्सियस तक जंग से बचाने के लिए बहुत अच्छा था, लेकिन धातुविदों ने अल के पक्ष में सीआर को कम करना शुरू कर दिया, जिसमें बहुत अधिक तापमान पर ऑक्सीकरण प्रतिरोध था। सीआर की कमी के कारण गर्म क्षरण की समस्या उत्पन्न हो जाती है, इसलिए कोटिंग्स को विकसित करने की आवश्यकता होती है। | |||
1950 के आसपास, [[ वैक्यूम प्रेरण पिघलने |वैक्यूम प्रेरण पिघलने]] का व्यवसायीकरण हो गया, जिससे धातुकर्मियों को अधिक सटीक संरचना के साथ उच्च शुद्धता वाले मिश्र धातु बनाने की अनुमति मिली। | 1950 के आसपास, [[ वैक्यूम प्रेरण पिघलने |वैक्यूम प्रेरण पिघलने]] का व्यवसायीकरण हो गया, जिससे धातुकर्मियों को अधिक सटीक संरचना के साथ उच्च शुद्धता वाले मिश्र धातु बनाने की अनुमति मिली। | ||
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[[File:Ni3Nb Body Centered Tetragonal.JPG|thumb|γ के लिए क्रिस्टल संरचना (नी<sub>3</sub>नायब) (बॉडी सेंटर्ड टेट्रागोनल)]]* गामा डबल प्राइम (γ"):यह चरण सामान्यतः Ni3Nb या Ni3V है और इसका उपयोग γ' के सापेक्ष कम तापमान (<650 °C) पर Ni-आधारित सुपरऑलॉयज़ को मजबूत करने के लिए किया जाता है। γ" की क्रिस्टल संरचना [[शरीर-केंद्रित टेट्रागोनल]] (बीसीटी) है, और चरण γ में {001} परिवार के समानांतर γ" में (001) विमानों के साथ 60 एन एम एक्स 10 एन एम डिस्क के रूप में अवक्षेपित होता है। ये [[ असमदिग्वर्ती होने की दशा |असमदिग्वर्ती होने की दशा]] डिस्क शरीर-केंद्रित टेट्रागोनल अवक्षेप और चेहरे-केंद्रित क्यूबिक मैट्रिक्स के बीच जाली स्थिरांक के परिणामस्वरूप बनती हैं। यह जाली स्थिरांक उच्च सुसंगतता उपभेदों की ओर जाता है, जो एक साथ [[ आदेश सख्त |आदेश सख्त]] होने के साथ-साथ प्राथमिक सुदृढ़ीकरण तंत्र हैं। γ" चरण लगभग 650 डिग्री सेल्सियस से ऊपर अस्थिर है।<ref name="dunand">Dunand, David C. "Materials Science & Engineering 435: High Temperature Materials". Northwestern University, Evanston. 25 February 2016. Lecture.</ref> | [[File:Ni3Nb Body Centered Tetragonal.JPG|thumb|γ के लिए क्रिस्टल संरचना (नी<sub>3</sub>नायब) (बॉडी सेंटर्ड टेट्रागोनल)]]* गामा डबल प्राइम (γ"):यह चरण सामान्यतः Ni3Nb या Ni3V है और इसका उपयोग γ' के सापेक्ष कम तापमान (<650 °C) पर Ni-आधारित सुपरऑलॉयज़ को मजबूत करने के लिए किया जाता है। γ" की क्रिस्टल संरचना [[शरीर-केंद्रित टेट्रागोनल]] (बीसीटी) है, और चरण γ में {001} परिवार के समानांतर γ" में (001) विमानों के साथ 60 एन एम एक्स 10 एन एम डिस्क के रूप में अवक्षेपित होता है। ये [[ असमदिग्वर्ती होने की दशा |असमदिग्वर्ती होने की दशा]] डिस्क शरीर-केंद्रित टेट्रागोनल अवक्षेप और चेहरे-केंद्रित क्यूबिक मैट्रिक्स के बीच जाली स्थिरांक के परिणामस्वरूप बनती हैं। यह जाली स्थिरांक उच्च सुसंगतता उपभेदों की ओर जाता है, जो एक साथ [[ आदेश सख्त |आदेश सख्त]] होने के साथ-साथ प्राथमिक सुदृढ़ीकरण तंत्र हैं। γ" चरण लगभग 650 डिग्री सेल्सियस से ऊपर अस्थिर है।<ref name="dunand">Dunand, David C. "Materials Science & Engineering 435: High Temperature Materials". Northwestern University, Evanston. 25 February 2016. Lecture.</ref> | ||
* कार्बाइड चरण: कार्बाइड का निर्माण सामान्यतः हानिकारक होता है, | * कार्बाइड चरण: कार्बाइड का निर्माण सामान्यतः हानिकारक होता है, चूंकि नी-आधारित सुपरऑलॉयज में उनका उपयोग उच्च तापमान पर विरूपण के खिलाफ सामग्री की संरचना को स्थिर करने के लिए किया जाता है। कार्बाइड अनाज की सीमाओं पर बनते हैं, अनाज की सीमा गति को रोकते हैं।<ref name="bowman" /><ref name="sabol" /> | ||
*टोपोलॉजिकली क्लोज़-पैक्ड (टीसीपी) चरण: शब्द "टीसीपी चरण" चरणों के एक परिवार के किसी भी सदस्य को संदर्भित करता है (σ चरण, χ चरण, μ चरण, और लवेस चरण सहित) जो एटॉमिकली क्लोज-पैक्ड नहीं हैं, लेकिन [[ हेक्सागोनल क्लोज-पैक |हेक्सागोनल क्लोज-पैक]] स्टैकिंग के साथ कुछ क्लोज-पैक्ड प्लेन रखते हैं। टीसीपी चरण अत्यधिक भंगुर होते हैं और सुदृढ़ीकरण, ठोस विलयन दुर्दम्य तत्वों (सी आर, सी ओ, डब्ल्यू, और एम ओ सहित) के γ मैट्रिक्स को कम करते हैं। उच्च तापमान (>750 डिग्री सेल्सियस) पर लंबे समय (हजारों घंटे) के बाद गतिकी के परिणामस्वरूप ये चरण बनते हैं<br /> | *टोपोलॉजिकली क्लोज़-पैक्ड (टीसीपी) चरण: शब्द "टीसीपी चरण" चरणों के एक परिवार के किसी भी सदस्य को संदर्भित करता है (σ चरण, χ चरण, μ चरण, और लवेस चरण सहित) जो एटॉमिकली क्लोज-पैक्ड नहीं हैं, लेकिन [[ हेक्सागोनल क्लोज-पैक |हेक्सागोनल क्लोज-पैक]] स्टैकिंग के साथ कुछ क्लोज-पैक्ड प्लेन रखते हैं। टीसीपी चरण अत्यधिक भंगुर होते हैं और सुदृढ़ीकरण, ठोस विलयन दुर्दम्य तत्वों (सी आर, सी ओ, डब्ल्यू, और एम ओ सहित) के γ मैट्रिक्स को कम करते हैं। उच्च तापमान (>750 डिग्री सेल्सियस) पर लंबे समय (हजारों घंटे) के बाद गतिकी के परिणामस्वरूप ये चरण बनते हैं<br /> | ||
=== सह-आधारित सुपरऑलॉयज का इतिहास और विकास === | === सह-आधारित सुपरऑलॉयज का इतिहास और विकास === | ||
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<ref>{{Cite web|url=https://www.cobaltinstitute.org/superalloys.html|title=सुपर मिश्रधातु|last=Institute|first=Cobalt|date=2018-02-14|website=www.cobaltinstitute.org|language=en|access-date=2019-12-10}}</ref> | <ref>{{Cite web|url=https://www.cobaltinstitute.org/superalloys.html|title=सुपर मिश्रधातु|last=Institute|first=Cobalt|date=2018-02-14|website=www.cobaltinstitute.org|language=en|access-date=2019-12-10}}</ref> | ||
चूंकि, हाल के शोध से पता चला है कि कोबाल्ट γ' चरण प्रदर्शित कर सकता है। वास्तव में, γ' के अस्तित्व की पहली रिपोर्ट 1971 के पीएचडी शोध प्रबंध में हुई,<ref name=":4" />लेकिन कभी प्रकाशित नहीं हुआ था। Co's γ/γ' माइक्रोस्ट्रक्चर को फिर से खोजा गया और 2006 में Sato et al द्वारा प्रकाशित किया गया।<ref name="Sato, J 2006" />वह γ' चरण कंपनी थी<sub>3</sub>(अल, डब्ल्यू)। यह भी पाया गया कि Mo, Ti, Nb, V, और Ta विभाजन γ' चरण में, जबकि Fe, Mn, और Cr मैट्रिक्स γ में विभाजन। | |||
2015 में मकिनेनी एट अल द्वारा सह-आधारित सुपरलॉइज़ के अगले परिवार की खोज की गई थी। इस परिवार में एक समान γ/γ' माइक्रोस्ट्रक्चर है, लेकिन टंगस्टन मुक्त है और Co का γ' चरण है<sub>3</sub>(अल, मो, नायब)।<ref name=":5" />चूंकि टंगस्टन एक बहुत भारी तत्व है, टंगस्टन का उन्मूलन सह-आधारित मिश्र धातुओं को विमान के टर्बाइनों में तेजी से व्यवहार्य बनाता है, जहां कम घनत्व विशेष रूप से महत्वपूर्ण होता है। | 2015 में मकिनेनी एट अल द्वारा सह-आधारित सुपरलॉइज़ के अगले परिवार की खोज की गई थी। इस परिवार में एक समान γ/γ' माइक्रोस्ट्रक्चर है, लेकिन टंगस्टन मुक्त है और Co का γ' चरण है<sub>3</sub>(अल, मो, नायब)।<ref name=":5" />चूंकि टंगस्टन एक बहुत भारी तत्व है, टंगस्टन का उन्मूलन सह-आधारित मिश्र धातुओं को विमान के टर्बाइनों में तेजी से व्यवहार्य बनाता है, जहां कम घनत्व विशेष रूप से महत्वपूर्ण होता है। | ||
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*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 मजबूती 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 बेमेल होने के कारण ठोस-घोल को मजबूती 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 मजबूत 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, | * गामा प्राइम (γ'): मिश्रधातु को मजबूत 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 मजबूत करते हैं, लेकिन कम तापमान की लोच को कम करते हैं।<ref name="Cui, C 2006" /> | * कार्बाइड चरण: कार्बाइड अवक्षेपण द्वारा मिश्र धातु को मजबूत करते हैं, लेकिन कम तापमान की लोच को कम करते हैं।<ref name="Cui, C 2006" /> | ||
*टोपोलॉजिकली क्लोज-पैक्ड (टीसीपी) चरण कुछ सह-आधारित सुपरलॉइज़ में दिखाई दे सकते हैं, लेकिन मिश्रधातु को भंगुर कर देते हैं और इस प्रकार अवांछनीय हैं। | *टोपोलॉजिकली क्लोज-पैक्ड (टीसीपी) चरण कुछ सह-आधारित सुपरलॉइज़ में दिखाई दे सकते हैं, लेकिन मिश्रधातु को भंगुर कर देते हैं और इस प्रकार अवांछनीय हैं। | ||
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'''<big>Fe-आधारित सुपरऑलॉयज की सूक्ष्म संरचना</big>''' | '''<big>Fe-आधारित सुपरऑलॉयज की सूक्ष्म संरचना</big>''' | ||
दो प्रमुख प्रकार के ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स की विशेषता ऑक्साइड परत है जो स्टील की सतह पर बनता है: या तो क्रोमिया बनाने वाला या एल्यूमिना बनाने वाला। सीआर-बनाने वाला स्टेनलेस स्टील सबसे आम प्रकार है। | दो प्रमुख प्रकार के ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स की विशेषता ऑक्साइड परत है जो स्टील की सतह पर बनता है: या तो क्रोमिया बनाने वाला या एल्यूमिना बनाने वाला। सीआर-बनाने वाला स्टेनलेस स्टील सबसे आम प्रकार है। चूंकि, सीआर-फॉर्मिंग स्टील्स उच्च तापमान पर उच्च रेंगना प्रतिरोध प्रदर्शित नहीं करते हैं,विशेष रूप से जल वाष्प वाले वातावरण में। उच्च तापमान पर जल वाष्प के संपर्क में आने से Cr बनाने वाली मिश्र धातुओं में आंतरिक ऑक्सीकरण बढ़ सकता है और वाष्पशील Cr (ऑक्सी) हाइड्रॉक्साइड का तेजी से निर्माण हो सकता है, जो दोनों स्थायित्व और जीवनकाल को कम कर सकते हैं।<ref name=":1" /> | ||
एल्यूमिना बनाने वाले ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स में स्टील की सतह पर एल्यूमिना ऑक्साइड के साथ ऑस्टेनाइट आयरन (FCC) का सिंगल-फेज मैट्रिक्स होता है। क्रोमिया की तुलना में एल्युमिना ऑक्सीजन में अधिक ऊष्मागतिकी रूप से स्थिर है। अल-फॉर्मिंग स्टील्स में, सुरक्षात्मक एल्यूमिना परत को बनाए रखने के लिए अल जलाशयों के रूप में कार्य करने के लिए NiAl अवक्षेप पेश किए जाते है। इसके अतिरिक्त, Nb और Cr का जोड़ NiAl के वेग आयतन अंशों को बढ़ाकर Al को बनाने और स्थिर करने में मदद करते हैं।<ref name=":1" /> | एल्यूमिना बनाने वाले ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील्स में स्टील की सतह पर एल्यूमिना ऑक्साइड के साथ ऑस्टेनाइट आयरन (FCC) का सिंगल-फेज मैट्रिक्स होता है। क्रोमिया की तुलना में एल्युमिना ऑक्सीजन में अधिक ऊष्मागतिकी रूप से स्थिर है। अल-फॉर्मिंग स्टील्स में, सुरक्षात्मक एल्यूमिना परत को बनाए रखने के लिए अल जलाशयों के रूप में कार्य करने के लिए NiAl अवक्षेप पेश किए जाते है। इसके अतिरिक्त, Nb और Cr का जोड़ NiAl के वेग आयतन अंशों को बढ़ाकर Al को बनाने और स्थिर करने में मदद करते हैं।<ref name=":1" /> | ||
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=== सुपरलॉइज़ की सूक्ष्म संरचना === | === सुपरलॉइज़ की सूक्ष्म संरचना === | ||
शुद्ध Ni3Al चरण में अल [[ परमाणुओं |परमाणुओं]] को क्यूबिक सेल के कोने पर रखा जाता है और सबलेटिस ए बनाता है। निकल परमाणु फलकों के केन्द्रों पर स्थित होते हैं और उपजालिका B बनाते हैं। चरण सख्ती से [[ रससमीकरणमितीय |रससमीकरणमितीय]] नहीं है। एक उपजालक में रिक्तियों की अधिकता सम्मलित हो सकती है, जो रससमीकरणमितीय से विचलन की ओर ले जाती है। γ'-चरण के उपजालक ए और बी अन्य तत्वों के काफी अनुपात को विलेय कर सकते हैं। मिश्रधातु तत्व γ-चरण में भी घुल जाते हैं। γ'-चरण [[ उपज शक्ति विसंगति |उपज शक्ति विसंगति]] के माध्यम से मिश्र धातु को कठोर करता है। अव्यवस्थाएं γ'-चरण में अलग हो जाती हैं, जिससे एक [[ क्रिस्टलोग्राफिक दोष |क्रिस्टलोग्राफिक दोष]] विरोधी चरण सीमा का निर्माण होता है। ऊंचे तापमान पर, एंटी-फेज बाउंड्री (APB) से जुड़ी मुक्त ऊर्जा काफी कम हो जाती है | शुद्ध Ni3Al चरण में अल [[ परमाणुओं |परमाणुओं]] को क्यूबिक सेल के कोने पर रखा जाता है और सबलेटिस ए बनाता है। निकल परमाणु फलकों के केन्द्रों पर स्थित होते हैं और उपजालिका B बनाते हैं। चरण सख्ती से [[ रससमीकरणमितीय |रससमीकरणमितीय]] नहीं है। एक उपजालक में रिक्तियों की अधिकता सम्मलित हो सकती है, जो रससमीकरणमितीय से विचलन की ओर ले जाती है। γ'-चरण के उपजालक ए और बी अन्य तत्वों के काफी अनुपात को विलेय कर सकते हैं। मिश्रधातु तत्व γ-चरण में भी घुल जाते हैं। γ'-चरण [[ उपज शक्ति विसंगति |उपज शक्ति विसंगति]] के माध्यम से मिश्र धातु को कठोर करता है। अव्यवस्थाएं γ'-चरण में अलग हो जाती हैं, जिससे एक [[ क्रिस्टलोग्राफिक दोष |क्रिस्टलोग्राफिक दोष]] विरोधी चरण सीमा का निर्माण होता है। ऊंचे तापमान पर, एंटी-फेज बाउंड्री (APB) से जुड़ी मुक्त ऊर्जा काफी कम हो जाती है यदि यह किसी विशेष तल पर स्थित हो, जो संयोग से अनुमत स्लिप तल नहीं है। APB क्रॉस-तल को सीमित करने वाले आंशिक अव्यवस्थाओं का एक सेट जिससे कि APB निम्न-ऊर्जा तल पर स्थित हो, और चूंकि यह निम्न-ऊर्जा तल अनुमत स्लिप तल नहीं है, इसलिए पृथक अव्यवस्था अब प्रभावी रूप से बंद है। इस तंत्र द्वारा, γ'-चरण Ni3Al की यील्ड शक्ति तापमान के साथ लगभग 1000 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ जाती है। | ||
[[ गैस टर्बाइन | गैस टर्बाइन]] इंजनों में ब्लेड अनुप्रयोगों के लिए प्रारंभिक सामग्री चयन में 1940 के दशक में [[ निमोनिक |निमोनिक]] श्रृंखला के मिश्र धातु जैसे मिश्र धातु सम्मलित थे।<ref name="RCREED" />प्रारंभिक निमोनिक श्रृंखला में γ' Ni3(Al,Ti) एक γ मैट्रिक्स में अवक्षेपित होता है, साथ ही अतिरिक्त अनाज सीमा शक्ति के लिए [[ करबैड |करबैड]] (जैसे Cr<sub>23</sub>C<sub>6</sub>) [[Index.php?title=अनाज की सीमाओं|अनाज की सीमाओं]] पर विभिन्न धातु-कार्बन [[ करबैड |करबैड]] (जैसे Cr<sub>23</sub>C<sub>6</sub>) सम्मलित होते हैं।<ref>{{cite journal|first1=D.|last1=Bombač|first2=M.|last2=Fazarinc|first3=G.|last3=Kugler|first4=S.|last4=Spajić|title=Microstructure development of Nimonic 80A superalloys during hot deformation|journal=Materials and Geoenvironment|volume=55|issue=3|date=2008|pages=319–328|url=https://www.researchgate.net/publication/291124171|access-date=2020-03-08|via=ResearchGate}}</ref> 1950 के दशक में वैक्यूम इंडक्शन मेल्टिंग [[ ढलाई |ढलाई]] तकनीक आने तक टर्बाइन ब्लेड घटकों को [[ लोहारी |लोहारी]] बना दिया गया था।<ref name="RCREED" />{{page needed|date=December 2016}} इस प्रक्रिया ने सफाई में काफी सुधार किया, दोषों को कम किया और सामग्री की ताकत और तापमान क्षमता में वृद्धि की। | [[ गैस टर्बाइन | गैस टर्बाइन]] इंजनों में ब्लेड अनुप्रयोगों के लिए प्रारंभिक सामग्री चयन में 1940 के दशक में [[ निमोनिक |निमोनिक]] श्रृंखला के मिश्र धातु जैसे मिश्र धातु सम्मलित थे।<ref name="RCREED" />प्रारंभिक निमोनिक श्रृंखला में γ' Ni3(Al,Ti) एक γ मैट्रिक्स में अवक्षेपित होता है, साथ ही अतिरिक्त अनाज सीमा शक्ति के लिए [[ करबैड |करबैड]] (जैसे Cr<sub>23</sub>C<sub>6</sub>) [[Index.php?title=अनाज की सीमाओं|अनाज की सीमाओं]] पर विभिन्न धातु-कार्बन [[ करबैड |करबैड]] (जैसे Cr<sub>23</sub>C<sub>6</sub>) सम्मलित होते हैं।<ref>{{cite journal|first1=D.|last1=Bombač|first2=M.|last2=Fazarinc|first3=G.|last3=Kugler|first4=S.|last4=Spajić|title=Microstructure development of Nimonic 80A superalloys during hot deformation|journal=Materials and Geoenvironment|volume=55|issue=3|date=2008|pages=319–328|url=https://www.researchgate.net/publication/291124171|access-date=2020-03-08|via=ResearchGate}}</ref> 1950 के दशक में वैक्यूम इंडक्शन मेल्टिंग [[ ढलाई |ढलाई]] तकनीक आने तक टर्बाइन ब्लेड घटकों को [[ लोहारी |लोहारी]] बना दिया गया था।<ref name="RCREED" />{{page needed|date=December 2016}} इस प्रक्रिया ने सफाई में काफी सुधार किया, दोषों को कम किया और सामग्री की ताकत और तापमान क्षमता में वृद्धि की। | ||
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1980 के दशक में आधुनिक सुपरलॉइज़ विकसित किए गए थे। इन मिश्र धातुओं में γ' आयतन अंश को बढ़ाने के लिए पहली पीढ़ी के सुपर मिश्र धातु में एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, टैंटलम और नाइओबियम सामग्री में वृद्धि हुई। पहली पीढ़ी के सुपर मिश्रधातुओं के उदाहरणों में सम्मलित हैं: PWA1480, रेने N4 और SRR99। इसके अतिरिक्त, γ' अवक्षेप का आयतन अंश मोनोक्रिस्टल ठोसकरण तकनीकों के आगमन के साथ लगभग 50-70% तक बढ़ गया, जिससे अनाज की सीमाओं को पूरी तरह से समाप्त कर दिया गया। क्योंकि सामग्री में अनाज की कोई सीमा नहीं होती है, कार्बाइड अनाज की सीमा को मजबूत करने वाले के रूप में अनावश्यक होते हैं और इस प्रकार समाप्त हो जाते हैं।<ref name="RCREED">{{cite book|author=Reed, R. C|title=The Superalloys: Fundamentals and Applications|year=2008|location=Cambridge|publisher=Cambridge University Press|isbn=9780521070119}}</ref> | 1980 के दशक में आधुनिक सुपरलॉइज़ विकसित किए गए थे। इन मिश्र धातुओं में γ' आयतन अंश को बढ़ाने के लिए पहली पीढ़ी के सुपर मिश्र धातु में एल्यूमीनियम, टाइटेनियम, टैंटलम और नाइओबियम सामग्री में वृद्धि हुई। पहली पीढ़ी के सुपर मिश्रधातुओं के उदाहरणों में सम्मलित हैं: PWA1480, रेने N4 और SRR99। इसके अतिरिक्त, γ' अवक्षेप का आयतन अंश मोनोक्रिस्टल ठोसकरण तकनीकों के आगमन के साथ लगभग 50-70% तक बढ़ गया, जिससे अनाज की सीमाओं को पूरी तरह से समाप्त कर दिया गया। क्योंकि सामग्री में अनाज की कोई सीमा नहीं होती है, कार्बाइड अनाज की सीमा को मजबूत करने वाले के रूप में अनावश्यक होते हैं और इस प्रकार समाप्त हो जाते हैं।<ref name="RCREED">{{cite book|author=Reed, R. C|title=The Superalloys: Fundamentals and Applications|year=2008|location=Cambridge|publisher=Cambridge University Press|isbn=9780521070119}}</ref> | ||
बढ़ी हुई तापमान क्षमता के लिए दूसरी और तीसरी पीढ़ी के सुपरअलॉय लगभग 3 और 6 वज़न प्रतिशत रेनियम पेश करते हैं। रे एक धीमा विसारक है और सामान्यतः γ मैट्रिक्स को विभाजित करता है, प्रसार की दर को कम करता है (और इस तरह उच्च तापमान रेंगना (विरूपण)) और उच्च तापमान प्रदर्शन में सुधार करता है और क्रमशः दूसरी और तीसरी पीढ़ी के सुपरलॉइज़ में 30 °C और 60 °C तक तापमान बढ़ाता है।<ref>{{cite book|author=Reed, R. C|title=The Superalloys: Fundamentals and Applications|location=Cambridge|publisher=Cambridge University Press|year=2006|isbn=9780521070119|page=121}}</ref> रे γ' चरण के राफ्ट के गठन को बढ़ावा देता है (जैसा कि घनाभ अवक्षेप के विपरीत)। राफ्ट की उपस्थिति पावर-लॉ रेजीमे (अव्यवस्था चढ़ाई द्वारा नियंत्रित) में रेंगने की दर को कम कर सकती है, लेकिन यदि प्रमुख तंत्र कण अपरुपक है तो रेंगने की दर को भी संभावित रूप से बढ़ा सकता है। रे भंगुर [[ फ्रैंक कैस्पर चरणों |फ्रैंक कैस्पर चरणों]] के गठन को बढ़ावा देता है, जिसके कारण Co, W, Mo और विशेष रूप से Cr को कम करने की रणनीति बनाई गई है। नी-आधारित सुपरऑलॉयज की बाद की पीढ़ियों ने इस कारण से सीआर सामग्री को काफी कम कर दिया, | बढ़ी हुई तापमान क्षमता के लिए दूसरी और तीसरी पीढ़ी के सुपरअलॉय लगभग 3 और 6 वज़न प्रतिशत रेनियम पेश करते हैं। रे एक धीमा विसारक है और सामान्यतः γ मैट्रिक्स को विभाजित करता है, प्रसार की दर को कम करता है (और इस तरह उच्च तापमान रेंगना (विरूपण)) और उच्च तापमान प्रदर्शन में सुधार करता है और क्रमशः दूसरी और तीसरी पीढ़ी के सुपरलॉइज़ में 30 °C और 60 °C तक तापमान बढ़ाता है।<ref>{{cite book|author=Reed, R. C|title=The Superalloys: Fundamentals and Applications|location=Cambridge|publisher=Cambridge University Press|year=2006|isbn=9780521070119|page=121}}</ref> रे γ' चरण के राफ्ट के गठन को बढ़ावा देता है (जैसा कि घनाभ अवक्षेप के विपरीत)। राफ्ट की उपस्थिति पावर-लॉ रेजीमे (अव्यवस्था चढ़ाई द्वारा नियंत्रित) में रेंगने की दर को कम कर सकती है, लेकिन यदि प्रमुख तंत्र कण अपरुपक है तो रेंगने की दर को भी संभावित रूप से बढ़ा सकता है। रे भंगुर [[ फ्रैंक कैस्पर चरणों |फ्रैंक कैस्पर चरणों]] के गठन को बढ़ावा देता है, जिसके कारण Co, W, Mo और विशेष रूप से Cr को कम करने की रणनीति बनाई गई है। नी-आधारित सुपरऑलॉयज की बाद की पीढ़ियों ने इस कारण से सीआर सामग्री को काफी कम कर दिया, चूंकि सीआर में कमी के साथ ऑक्सीकरण प्रतिरोध में कमी आती है। उन्नत कोटिंग तकनीक कम सीआर सामग्री के साथ ऑक्सीकरण प्रतिरोध के नुकसान को ऑफसेट करती है।<ref name="dunand" /><ref name="dunand381">Dunand, David C. "High-Temperature Materials for Energy Conversion" ''Materials Science & Engineering'' 381: Materials for Energy-Efficient Technology. Northwestern University, Evanston. 3 February 2015. Lecture.</ref> दूसरी पीढ़ी के सुपरलॉइज़ के उदाहरणों में PWA1484, CMSX-4 और रेने N5 सम्मलित हैं। तीसरी पीढ़ी के मिश्र धातुओं में CMSX-10 और रेने N6 सम्मलित हैं। चौथी, पाँचवीं, और छठी पीढ़ी के सुपरऑलॉयज़ में [[ दयाता |दयाता]] मिलाए जाते हैं, जो उन्हें पहले के री-कंटेनिंग एलॉयज़ की तुलना में अधिक महंगा बनाते हैं। टीसीपी चरणों के प्रचार पर आरयू का प्रभाव अच्छी तरह से निर्धारित नहीं है। प्रारंभी रिपोर्टों में दावा किया गया था कि आरयू ने मैट्रिक्स में रे के अतिसंतृप्ति को कम कर दिया और इस तरह टीसीपी चरण के गठन की संवेदनशीलता कम हो गई।<ref name="ohara">O'Hara, K. S., Walston, W. S., Ross, E. W., Darolia, R. US Patent 5482789, 1996.</ref> बाद के अध्ययनों ने विपरीत प्रभाव देखा। चेन, एट, अल, ने पाया कि दो मिश्र धातुओं में केवल आरयू सामग्री (यूएसटीबी-एफ 3 और यूएसटीबी-एफ 6) में महत्वपूर्ण रूप से भिन्नता है कि Ru के अतिरिक्त विभाजन अनुपात के साथ-साथ Cr और Re के γ मैट्रिक्स में अतिसंतृप्ति की दोनों में वृद्धि हुई है, और जिससे टीसीपी चरणों के गठन को बढ़ावा मिला।<ref>{{cite journal|last1=Chen|first1=J. Y.|last2=Feng|first2=Q.|last3=Sun|first3=Z. Q.|title=Topologically close-packed phase promotion in a Ru-containing single crystal superalloy|journal=Scripta Materialia|date=October 2010|volume=63|issue=8|pages=795–798|doi=10.1016/j.scriptamat.2010.06.019}}</ref> | ||
वर्तमान चलन बहुत महंगे और बहुत भारी तत्वों से बचने का है। एक उदाहरण [[ एग्लिन स्टील |एग्लिन स्टील]] है, जो समझौता तापमान सीमा और रासायनिक प्रतिरोध के साथ एक बजट सामग्री है। इसमें रेनियम या रूथेनियम नहीं होता है और इसकी निकेल सामग्री सीमित होती है। निर्माण लागत को कम करने के लिए, इसे रासायनिक रूप से एक करछुल में पिघलाने के लिए डिज़ाइन किया गया था ( | वर्तमान चलन बहुत महंगे और बहुत भारी तत्वों से बचने का है। एक उदाहरण [[ एग्लिन स्टील |एग्लिन स्टील]] है, जो समझौता तापमान सीमा और रासायनिक प्रतिरोध के साथ एक बजट सामग्री है। इसमें रेनियम या रूथेनियम नहीं होता है और इसकी निकेल सामग्री सीमित होती है। निर्माण लागत को कम करने के लिए, इसे रासायनिक रूप से एक करछुल में पिघलाने के लिए डिज़ाइन किया गया था (चूंकि वैक्यूम क्रूसिबल में बेहतर गुणों के साथ)। गर्मी उपचार से पहले पारंपरिक वेल्डिंग और कास्टिंग संभव है। मूल उद्देश्य उच्च-प्रदर्शन, सस्ती बम केसिंग का उत्पादन करना था, लेकिन सामग्री कवच सहित संरचनात्मक अनुप्रयोगों के लिए व्यापक रूप से लागू प्रमाणित हुई है। | ||
== सिंगल-[[ स्फटिक | स्फटिक]] सुपरलॉइज़ == | == सिंगल-[[ स्फटिक | स्फटिक]] सुपरलॉइज़ == | ||
सिंगल-क्रिस्टल सुपरऑलॉयज (एसएक्स या एससी सुपरऑलॉयज) दिशात्मक ठोसकरण तकनीक के संशोधित संस्करण का उपयोग करके [[ एकल क्रिस्टल |एकल क्रिस्टल]] के रूप में बनते हैं, जिससे कोई अनाज सीमा नहीं होती है। अधिकांश अन्य मिश्र धातुओं के यांत्रिक गुण अनाज की सीमाओं की उपस्थिति पर निर्भर करते हैं, लेकिन उच्च तापमान पर वे रेंगने में भाग लेते हैं और अन्य तंत्रों की आवश्यकता होती है। ऐसे कई मिश्र धातुओं में, एक क्रमबद् [[ इंटरमेटेलिक्स |इंटरमेटेलिक्स]] चरण के द्वीप समूह अव्यवस्थित चरण के एक मैट्रिक्स में बैठते हैं, सभी एक ही क्रिस्टल लैटिस के साथ। यह संरचना में किसी भी [[ अनाकार ठोस |अनाकार ठोस]] को पेश किए बिना, अनाज की सीमाओं के अव्यवस्था-पिनिंग व्यवहार का अनुमान लगाता है। | सिंगल-क्रिस्टल सुपरऑलॉयज (एसएक्स या एससी सुपरऑलॉयज) दिशात्मक ठोसकरण तकनीक के संशोधित संस्करण का उपयोग करके [[ एकल क्रिस्टल |एकल क्रिस्टल]] के रूप में बनते हैं, जिससे कोई अनाज सीमा नहीं होती है। अधिकांश अन्य मिश्र धातुओं के यांत्रिक गुण अनाज की सीमाओं की उपस्थिति पर निर्भर करते हैं, लेकिन उच्च तापमान पर वे रेंगने में भाग लेते हैं और अन्य तंत्रों की आवश्यकता होती है। ऐसे कई मिश्र धातुओं में, एक क्रमबद् [[ इंटरमेटेलिक्स |इंटरमेटेलिक्स]] चरण के द्वीप समूह अव्यवस्थित चरण के एक मैट्रिक्स में बैठते हैं, सभी एक ही क्रिस्टल लैटिस के साथ। यह संरचना में किसी भी [[ अनाकार ठोस |अनाकार ठोस]] को पेश किए बिना, अनाज की सीमाओं के अव्यवस्था-पिनिंग व्यवहार का अनुमान लगाता है। | ||
गुणों और प्रदर्शन के अद्वितीय संयोजन के कारण सिंगल क्रिस्टल (SX) सुपरऑलॉय का एयरो और औद्योगिक गैस टरबाइन इंजन के उच्च दबाव वाले टर्बाइन सेक्शन में व्यापक अनुप्रयोग है। एकल क्रिस्टल कास्टिंग प्रौद्योगिकी | गुणों और प्रदर्शन के अद्वितीय संयोजन के कारण सिंगल क्रिस्टल (SX) सुपरऑलॉय का एयरो और औद्योगिक गैस टरबाइन इंजन के उच्च दबाव वाले टर्बाइन सेक्शन में व्यापक अनुप्रयोग है। एकल क्रिस्टल कास्टिंग प्रौद्योगिकी के प्रारंभ के बाद से,सिंगल क्रिस्टल मिश्र धातु के विकास ने तापमान क्षमता की वृद्धि पर ध्यान केंद्रित किया है, और मिश्र धातु के प्रदर्शन में प्रमुख सुधार रेनियम (आरई) और रूथेनियम (आरयू) से जुड़े हैं।<ref>{{cite journal |last1=Wahl |first1=Jacqueline |last2=Harris |first2=Ken |title=New single crystal superalloys – overview and update |journal=MATEC Web of Conferences |date=2014 |volume=14 |pages=17002 |doi=10.1051/matecconf/20141417002 |doi-access=free }}</ref> | ||
सुपरअलॉय सिंगल क्रिस्टल का रेंगना विरूपण व्यवहार दृढ़ता से तापमान-, तनाव-, अभिविन्यास- और मिश्र धातु पर निर्भर है। एकल-क्रिस्टल सुपरअलॉय के लिए, विभिन्न तापमान और तनाव के शासन के परिणामस्वरूप रेंगना विरूपण के तीन तरीके होते हैं: राफ्टिंग, तृतीयक और प्राथमिक।<ref>{{cite book|last1=Nabarro|first1=F. R. N.|last2=de Villiers|first2=H. L.|title=The Physics of creep : creep and creep-resistant alloys|publisher=Talylor and Francis|location=London|date=1995|isbn=9780850668520}}</ref> कम तापमान (~750 डिग्री सेल्सियस) पर, एसएक्स मिश्रधातु ज्यादातर प्राथमिक रेंगने व्यवहार को प्रदर्शित करते हैं। मटं एट अल पर निष्कर्ष निकाला कि प्राथमिक रेंगना विरूपण की सीमा तन्यता अक्ष और <001>/<011> समरूपता सीमा के बीच के कोण पर दृढ़ता से निर्भर करती है।<ref>{{cite journal|last1=Matan|first1=N.|last2=Cox|first2=D. C.|last3=Carter|first3=P.|last4=Rist|first4=M. A.|last5=Rae|first5=C. M. F.|last6=Reed|first6=R. C.|year=1999|title=Creep of CMSX-4 superalloy single crystals: effects of misorientation and temperature|journal=Acta Materialia|volume=47|issue=5|pages=1549–1563|doi=10.1016/s1359-6454(99)00029-4|bibcode=1999AcMat..47.1549M}}</ref> 850 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर, तृतीयक रेंगना हावी होता है और तनाव को कम करने वाले व्यवहार को बढ़ावा देता है।<ref name="RCREED" /> जब तापमान 1000 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाता है, तो राफ्टिंग प्रभाव प्रचलित होता है जहां क्यूबिक कण तन्यता तनाव के परिणामस्वरूप फ्लैट आकार में परिवर्तित हो जाते हैं।<ref>{{cite journal|first=Frank R. N.|last=Nabarro|title=Rafting in Superalloys|date=1996|journal=Metallurgical and Materials Transactions A|volume=27|issue=3|pages=513–530|doi=10.1007/BF02648942|bibcode=1996MMTA...27..513N|s2cid=137172614}}</ref> राफ्ट्स तन्यता अक्ष के लंबवत होते हैं, क्योंकि γ चरण ऊर्ध्वाधर चैनलों से क्षैतिज वाले में ले जाया जाता है। रीड एट अल पर 1105 डिग्री सेल्सियस और 100 एमपीए पर <001> उन्मुख सीएमएसएक्स-4 सिंगल क्रिस्टल सुपरलॉय के अक्षीय क्रीप विरूपण का अध्ययन किया। उन्होंने बताया कि राफ्टिंग रेंगने वाले जीवन के लिए फायदेमंद है क्योंकि यह रेंगने वाले तनाव के विकास में देरी करता है। इसके अतिरिक्त, राफ्टिंग जल्दी से होती है और एक महत्वपूर्ण तनाव तक पहुंचने तक रेंगने वाले तनाव के संचय को दबा देती है।<ref>{{cite journal|first1=R. C.|last1=Reed|first2=N.|last2=Matan|first3=D. C.|last3=Cox|first4=M. A.|last4=Rist|first5=C. M. F.|last5=Rae|date=1999|title=Creep of CMSX-4 superalloy single crystals: effects of rafting at high temperature|journal=Acta Materialia|volume=47|issue=12|pages=3367–3381|doi=10.1016/S1359-6454(99)00217-7|bibcode=1999AcMat..47.3367R}}</ref> | सुपरअलॉय सिंगल क्रिस्टल का रेंगना विरूपण व्यवहार दृढ़ता से तापमान-, तनाव-, अभिविन्यास- और मिश्र धातु पर निर्भर है। एकल-क्रिस्टल सुपरअलॉय के लिए, विभिन्न तापमान और तनाव के शासन के परिणामस्वरूप रेंगना विरूपण के तीन तरीके होते हैं: राफ्टिंग, तृतीयक और प्राथमिक।<ref>{{cite book|last1=Nabarro|first1=F. R. N.|last2=de Villiers|first2=H. L.|title=The Physics of creep : creep and creep-resistant alloys|publisher=Talylor and Francis|location=London|date=1995|isbn=9780850668520}}</ref> कम तापमान (~750 डिग्री सेल्सियस) पर, एसएक्स मिश्रधातु ज्यादातर प्राथमिक रेंगने व्यवहार को प्रदर्शित करते हैं। मटं एट अल पर निष्कर्ष निकाला कि प्राथमिक रेंगना विरूपण की सीमा तन्यता अक्ष और <001>/<011> समरूपता सीमा के बीच के कोण पर दृढ़ता से निर्भर करती है।<ref>{{cite journal|last1=Matan|first1=N.|last2=Cox|first2=D. C.|last3=Carter|first3=P.|last4=Rist|first4=M. A.|last5=Rae|first5=C. M. F.|last6=Reed|first6=R. C.|year=1999|title=Creep of CMSX-4 superalloy single crystals: effects of misorientation and temperature|journal=Acta Materialia|volume=47|issue=5|pages=1549–1563|doi=10.1016/s1359-6454(99)00029-4|bibcode=1999AcMat..47.1549M}}</ref> 850 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर, तृतीयक रेंगना हावी होता है और तनाव को कम करने वाले व्यवहार को बढ़ावा देता है।<ref name="RCREED" /> जब तापमान 1000 डिग्री सेल्सियस से अधिक हो जाता है, तो राफ्टिंग प्रभाव प्रचलित होता है जहां क्यूबिक कण तन्यता तनाव के परिणामस्वरूप फ्लैट आकार में परिवर्तित हो जाते हैं।<ref>{{cite journal|first=Frank R. N.|last=Nabarro|title=Rafting in Superalloys|date=1996|journal=Metallurgical and Materials Transactions A|volume=27|issue=3|pages=513–530|doi=10.1007/BF02648942|bibcode=1996MMTA...27..513N|s2cid=137172614}}</ref> राफ्ट्स तन्यता अक्ष के लंबवत होते हैं, क्योंकि γ चरण ऊर्ध्वाधर चैनलों से क्षैतिज वाले में ले जाया जाता है। रीड एट अल पर 1105 डिग्री सेल्सियस और 100 एमपीए पर <001> उन्मुख सीएमएसएक्स-4 सिंगल क्रिस्टल सुपरलॉय के अक्षीय क्रीप विरूपण का अध्ययन किया। उन्होंने बताया कि राफ्टिंग रेंगने वाले जीवन के लिए फायदेमंद है क्योंकि यह रेंगने वाले तनाव के विकास में देरी करता है। इसके अतिरिक्त, राफ्टिंग जल्दी से होती है और एक महत्वपूर्ण तनाव तक पहुंचने तक रेंगने वाले तनाव के संचय को दबा देती है।<ref>{{cite journal|first1=R. C.|last1=Reed|first2=N.|last2=Matan|first3=D. C.|last3=Cox|first4=M. A.|last4=Rist|first5=C. M. F.|last5=Rae|date=1999|title=Creep of CMSX-4 superalloy single crystals: effects of rafting at high temperature|journal=Acta Materialia|volume=47|issue=12|pages=3367–3381|doi=10.1016/S1359-6454(99)00217-7|bibcode=1999AcMat..47.3367R}}</ref> | ||
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बॉन्ड कोट सब्सट्रेट को थर्मल बैरियर का पालन करता है। इसके अतिरिक्त, बांड कोट ऑक्सीकरण संरक्षण प्रदान करता है और पर्यावरण की ओर सब्सट्रेट परमाणुओं की गति के खिलाफ प्रसार बाधा के रूप में कार्य करता है। बॉन्ड कोट के पांच प्रमुख प्रकार हैं: एल्युमिनाइड्स, प्लैटिनम-एल्युमिनाइड्स, एमसीआरएलवाई, कोबाल्ट-सेरमेट्स और निकल-क्रोमियम। एल्युमिनाइड बॉन्ड कोटिंग्स के लिए, कोटिंग की अंतिम सांद्रण और संरचना सब्सट्रेट सांद्रण पर निर्भर करती है। एल्युमिनाइड्स में 750 डिग्री सेल्सियस से नीचे लचीलापन नहीं होता है, और सीमित थर्मोमैकेनिकल थकान शक्ति प्रदर्शित करता है। पीटी-एलुमिनाइड्स ब्लेड पर जमा पीटी (5-10 माइक्रोन) की परत को छोड़कर एल्यूमिनाइड बॉन्ड कोट के समान होते हैं। पीटी ऑक्साइड आसंजन में सहायता करता है और गर्म जंग में योगदान देता है, जिससे ब्लेड का जीवनकाल बढ़ जाता है। पीटी चढ़ाना की लागत बढ़े हुए ब्लेड जीवन काल से उचित है। MCrAlY सब्सट्रेट के साथ दृढ़ता से अंतःक्रिया नहीं करता है। सामान्यतः प्लाज्मा छिड़काव, द्वितीयक एल्यूमीनियम ऑक्साइड से MCrAlY कोटिंग्स द्वारा लागू किया जाता है। इसका मतलब यह है कि कोटिंग्स एक बाहरी क्रोमिया परत और नीचे एक द्वितीयक एल्यूमिना परत बनाती हैं। ये ऑक्साइड संरचनाएँ उन उच्च तापमानों की सीमा में होती हैं जिनसे सामान्यतः सुपरऑलॉयज़ मिलते हैं।<ref>{{cite journal |last1=Warnes |first1=Bruce Michael |title=Improved aluminide/MCrAlX coating systems for super alloys using CVD low activity aluminizing |journal=Surface and Coatings Technology |date=January 2003 |volume=163-164 |pages=106–111 |doi=10.1016/S0257-8972(02)00602-3 }}</ref> क्रोमिया ऑक्सीकरण और गर्म-जंग प्रतिरोध प्रदान करता है। एल्युमिना ऑक्सीडेशन तंत्र को स्व-निष्क्रिय करके ऑक्साइड वृद्धि को सीमित करके नियंत्रित करता है। येट्रियम सब्सट्रेट के लिए ऑक्साइड पालन को बढ़ाता है, और अनाज की सीमाओं के विकास को सीमित करता है (जिससे कोट शल्कन हो सकता हैं)।<ref>{{cite journal |last1=Tawancy |first1=H.M. |last2=Abbas |first2=N.M. |last3=Bennett |first3=A. |title=Role of Y during high temperature oxidation of an M-Cr-Al-Y coating on an Ni-base superalloy |journal=Surface and Coatings Technology |date=December 1994 |volume=68-69 |pages=10–16 |doi=10.1016/0257-8972(94)90130-9 }}</ref> रेनियम और टैंटलम को मिलाने से ऑक्सीकरण प्रतिरोध बढ़ जाता है। [[ टंगस्टन कार्बाइड |टंगस्टन कार्बाइड]] /कोबाल्ट जैसी सामग्रियों से युक्त कोबाल्ट-सिरमेट-आधारित कोटिंग्स का उपयोग घर्षण, संक्षारण, क्षरण और गर्मी के उत्कृष्ट प्रतिरोध के कारण किया जा सकता है।<ref>{{cite journal |author=D. Chuanxian |author2=H. Bingtang |author3=L. Huiling |title= Plasma-sprayed wear-resistant ceramic and cermet coating materials |journal=Thin Solid Films |date=24 August 1984 |volume=118 |issue=4 |pages=485–493 |doi=10.1016/0040-6090(84)90277-3|bibcode=1984TSF...118..485C }}</ref> ये [[ तरीके से सर्मेट cermet |तरीके से सर्मेट cermet]] कोटिंग उन परिस्थितियों में अच्छा प्रदर्शन करते हैं जहां तापमान और ऑक्सीकरण क्षति महत्वपूर्ण चिंताएं हैं, जैसे बॉयलर। कार्बाइड की ताकत के कारण कोबाल्ट सरमेट के अनूठे फायदों में से एक समय के साथ कोटिंग द्रव्यमान का न्यूनतम नुकसान है। कुल मिलाकर, सीमेट कोटिंग उन स्थितियों में उपयोगी होती है जहां यांत्रिक मांग रासायनिक मांगों के बराबर होती है। [[ जीवाश्म ईंधन |जीवाश्म ईंधन]], विद्युत [[ फर्नेस (घर का ताप) |फर्नेस (घर का ताप)]], और अपशिष्ट भस्मक भट्टियों द्वारा खिलाए गए बॉयलरों में निकेल-क्रोमियम कोटिंग्स का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है, जहां वाष्प में ऑक्सीकरण एजेंटों और संक्षारक यौगिकों के खतरे को संबोधित किया जाना चाहिए।<ref>{{cite journal |last1=Kawahara |first1=Yuuzou |title=Development and application of high-temperature corrosion-resistant materials and coatings for advanced waste-to-energy plants |journal=Materials at High Temperatures |date=January 1997 |volume=14 |issue=3 |pages=261–268 |doi=10.1080/09603409.1997.11689552 |bibcode=1997MaHT...14..261K }}</ref> स्प्रे-कोटिंग की विशिष्ट विधि कोटिंग संरचना पर निर्भर करती है। निकेल-क्रोमियम कोटिंग्स जिनमें आयरन या एल्युमिनियम भी होता है, स्प्रे और लेजर ग्लेज्ड होने पर बेहतर संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करती हैं, जबकि शुद्ध निकल-क्रोमियम कोटिंग्स बेहतर प्रदर्शन करती हैं जब विशेष रूप से थर्मली स्प्रे किया जाता है।<ref>{{cite journal |last1=Longa |first1=Y. |last2=Takemoto |first2=M. |title=High-Temperature Corrosion of Laser-Glazed Alloys in Na 2 SO 4 -V 2 O 5 |journal=Corrosion |date=July 1992 |volume=48 |issue=7 |pages=599–607 |doi=10.5006/1.3315978 }}</ref> | बॉन्ड कोट सब्सट्रेट को थर्मल बैरियर का पालन करता है। इसके अतिरिक्त, बांड कोट ऑक्सीकरण संरक्षण प्रदान करता है और पर्यावरण की ओर सब्सट्रेट परमाणुओं की गति के खिलाफ प्रसार बाधा के रूप में कार्य करता है। बॉन्ड कोट के पांच प्रमुख प्रकार हैं: एल्युमिनाइड्स, प्लैटिनम-एल्युमिनाइड्स, एमसीआरएलवाई, कोबाल्ट-सेरमेट्स और निकल-क्रोमियम। एल्युमिनाइड बॉन्ड कोटिंग्स के लिए, कोटिंग की अंतिम सांद्रण और संरचना सब्सट्रेट सांद्रण पर निर्भर करती है। एल्युमिनाइड्स में 750 डिग्री सेल्सियस से नीचे लचीलापन नहीं होता है, और सीमित थर्मोमैकेनिकल थकान शक्ति प्रदर्शित करता है। पीटी-एलुमिनाइड्स ब्लेड पर जमा पीटी (5-10 माइक्रोन) की परत को छोड़कर एल्यूमिनाइड बॉन्ड कोट के समान होते हैं। पीटी ऑ | ||