Inconel कॉम्पोनेंट्स की जंग-रोधक क्षमता बढ़ाने के लिए कौन-से पोस्ट-प्रोसेस उपयोगी हैं?
सामग्री इंजीनियरिंग और संक्षारण विज्ञान (corrosion science) के दृष्टिकोण से, यद्यपि Inconel 718 और Inconel 625 जैसी Inconel मिश्र धातुएँ अपनी स्थिर, क्रोमियम-समृद्ध ऑक्साइड परत के कारण स्वाभाविक रूप से उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध रखती हैं, लेकिन इस प्रदर्शन को पूरी तरह प्राप्त करने और निर्माण कलाकृतियों से प्रभावित न होने के लिए विशिष्ट पोस्ट-प्रोसेस अनिवार्य हैं। ये उपचार सतह रसायन, सूक्ष्म संरचना और घटक की भौतिक स्थिति को अनुकूलित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
संक्षारण प्रतिरोध बढ़ाने के लिए महत्वपूर्ण पोस्ट-प्रोसेस
निम्नलिखित पोस्ट-प्रोसेस Inconel घटकों की संक्षारण प्रतिरोधक क्षमता को अधिकतम करने के लिए आवश्यक हैं, विशेष रूप से वे जो एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग या CNC मशीनीकरण द्वारा निर्मित होते हैं।
1. हीट ट्रीटमेंट (सूक्ष्म संरचना स्थिरीकरण)
हीट ट्रीटमेंट Inconel के लिए मूलभूत है, क्योंकि यह तनाव राहत (stress relief) और स्थिर, सजातीय सूक्ष्म संरचना बनाने के दोहरे उद्देश्य की पूर्ति करता है।
तनाव राहत और सॉल्यूशन एनीलिंग: मशीनीकरण या DMLS की तीव्र ठोसकरण प्रक्रिया से उत्पन्न अवशिष्ट तनाव स्थानीय क्षेत्रों में उच्च ऊर्जा उत्पन्न कर सकते हैं, जिससे वे तनाव संक्षारण क्रैकिंग (SCC) के प्रति अधिक संवेदनशील बनते हैं। एक उचित तनाव राहत या सॉल्यूशन एनीलिंग चक्र अवांछनीय, क्रोमियम-घटित द्वितीयक चरणों को घोलता है और मिश्र धातु तत्वों को समान करता है, जिससे एक समान निष्क्रिय (passive) परत का निर्माण सुनिश्चित होता है।
एजिंग (प्रेसिपिटेशन हार्डनिंग): Inconel 718 जैसी मिश्र धातुओं के लिए, एजिंग प्रक्रिया गामा-प्राइम और गामा-डबल-प्राइम सुदृढ़ीकरण चरणों को अवक्षेपित करती है। सही एजिंग चक्र डेल्टा या Laves चरणों जैसे हानिकारक यौगिकों के निर्माण से बचने के लिए डिज़ाइन किया जाता है, जो दानेदार सीमाओं पर गैल्वेनिक सेल और संक्षारण मार्ग बना सकते हैं।
2. हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (HIP) – एडिटिव भागों के लिए अखंडता
DMLS घटकों के लिए हॉट आइसोस्टैटिक प्रेसिंग (HIP) अक्सर अनिवार्य होती है। यह भाग को उच्च तापमान और समदाब गैस दबाव के अधीन करती है, जिससे धातु प्लास्टिक रूप से विकृत होकर आंतरिक छिद्रों, रिक्त स्थानों और फ्यूज़न दोषों को बंद कर देती है। ये आंतरिक दोष पिटिंग और क्रेविस संक्षारण के लिए प्रारंभिक स्थलों के रूप में कार्य कर सकते हैं, जो संक्षारक माध्यम को फँसाकर स्थानीय रूप से आक्रामक वातावरण बना सकते हैं। HIP इन छिपे खतरों को समाप्त करता है और स्थानीय संक्षारण प्रतिरोध को उल्लेखनीय रूप से सुधारता है।
3. सतह फिनिशिंग और घनत्व बढ़ाना
सतह की स्थिति पहली सुरक्षा पंक्ति है। एक चिकनी, निरंतर सतह पिटिंग प्रारंभ के स्थलों को न्यूनतम करती है।
इलेक्ट्रोपॉलिशिंग: यह Inconel के लिए अत्यंत प्रभावी है। यह सतह को एनोडिक रूप से घोलता है, सूक्ष्म चोटियों और अशुद्धियों को प्राथमिकता से हटाकर एक सूक्ष्म रूप से चिकनी, दर्पण जैसी सतह बनाता है। यह प्रक्रिया सतह के क्रोमियम सामग्री को भी बढ़ाती है, जिससे निष्क्रिय ऑक्साइड परत का निर्माण और स्थिरता बेहतर होती है।
सैंडब्लास्टिंग या बीड ब्लास्टिंग: यह एक मैट फिनिश बनाता है और सतह संदूषकों तथा ऑक्साइड स्केल को हटाने में सहायक है। हालाँकि, इसे एक निष्क्रियता (passivation) चरण के साथ पालन करना चाहिए ताकि निष्क्रिय परत बहाल हो सके, क्योंकि ब्लास्टिंग सतह पर कण एम्बेड कर सकती है।
मैकेनिकल पॉलिशिंग: सौंदर्य या कार्यात्मक आवश्यकताओं के लिए, यांत्रिक पॉलिशिंग एक बहुत ही चिकनी सतह बनाती है जिस पर संक्षारक एजेंट चिपक नहीं सकते।
4. रासायनिक निष्क्रियता (केमिकल पासिवेशन)
पासिवेशन एक महत्वपूर्ण रासायनिक उपचार है जो Inconel की अंतर्निहित संक्षारण प्रतिरोध को मजबूत करता है। इसमें साफ किए गए घटक को एक ऑक्सीकरण अम्लीय घोल (आमतौर पर नाइट्रिक एसिड) में डुबोना शामिल है। यह प्रक्रिया:
मशीनीकरण या हैंडलिंग के दौरान सतह पर एम्बेड किए गए मुक्त लोहे और अन्य बाह्य संदूषकों को हटाती है।
मूल धातु के सूक्ष्म कणों को घोलती है जो गैल्वेनिक संक्षारण के प्रारंभिक स्थलों के रूप में कार्य कर सकते हैं।
मिश्र धातु में क्रोमियम को ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करने देती है, जिससे एक मोटी, अधिक समान और सुरक्षात्मक निष्क्रिय ऑक्साइड परत (Cr₂O₃) बनती है।
5. चरम वातावरण के लिए उन्नत कोटिंग्स
सबसे आक्रामक वातावरण, जैसे रासायनिक प्रसंस्करण या तेल और गैस अनुप्रयोगों में, अतिरिक्त बाधा कोटिंग्स लागू की जा सकती हैं।
PVD कोटिंग्स: फिजिकल वेपर डिपोजिशन अत्यंत कठोर और जड़ सिरेमिक कोटिंग्स (जैसे CrN, TiAlN) की पतली परतें लागू कर सकता है जो पहनने और संक्षारण के प्रति असाधारण प्रतिरोध प्रदान करती हैं।
थर्मल स्प्रे कोटिंग्स: अधिक प्रतिरोधी सामग्री की मोटी कोटिंग्स लागू की जा सकती हैं उन घटकों के लिए जो गंभीर घर्षण-संक्षारण (erosion-corrosion) के अधीन होते हैं।
उत्तम संक्षारण प्रतिरोध के लिए इंजीनियरिंग दिशानिर्देश
एक मजबूत पोस्ट-प्रोसेस अनुक्रम स्थापित करें: एक विशिष्ट प्रभावी अनुक्रम एक महत्वपूर्ण DMLS Inconel भाग के लिए होगा: तनाव राहत > HIP > सॉल्यूशन एनीलिंग और एजिंग > महत्वपूर्ण सतहों का मशीनीकरण > इलेक्ट्रोपॉलिशिंग या पॉलिशिंग > पासिवेशन।
एएम भागों के लिए आंतरिक अखंडता को प्राथमिकता दें: किसी भी एडिटिवली निर्मित घटक के लिए, व्रॉट सामग्री के समान संक्षारण प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए HIP अनिवार्य है।
सतह फिनिश आवश्यकताओं को निर्दिष्ट करें: सेवा वातावरण के आधार पर आवश्यक सतह खुरदरापन (Ra) को स्पष्ट रूप से परिभाषित करें। कम Ra (अधिक चिकनी सतह) आमतौर पर बेहतर संक्षारण प्रतिरोध के साथ संबंधित होती है।
परीक्षण के माध्यम से सत्यापित करें: महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए, संक्षारण प्रदर्शन को मानकीकृत परीक्षणों जैसे ASTM G48 के माध्यम से सत्यापित किया जाना चाहिए जो पिटिंग और क्रेविस संक्षारण प्रतिरोध को मापते हैं।
