பயனற்ற முனை என்றால் என்ன?

பயனற்ற முனையின் பெயர் அதன் செயல்பாட்டிலிருந்து வருகிறது - "முனை" என்ற சொல் அதன் பங்கை ஒரு உருகும் சேனலாக தெளிவாக விவரிக்கிறது, அதே நேரத்தில் "பயனற்றது" உயர் வெப்பநிலை சூழல்களில் அதன் ஆயுளை எடுத்துக்காட்டுகிறது. அதன் குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டின் படி, பயனற்ற முனைகளை மேல் முனைகள், குறைந்த முனைகள், கலெக்டர் முனைகள், நீரில் மூழ்கிய நுழைவு முனைகள் (SEN) போன்ற பல வகைகளாகப் பிரிக்கலாம். ஒவ்வொரு வகையிலும் வெவ்வேறு செயல்முறை தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய கட்டமைப்பு மற்றும் பொருட்களில் வேறுபாடுகள் உள்ளன.

பயனற்ற முனை என்றால் என்ன?

பயனற்ற முனை என்பது உயர் வெப்பநிலை உருகிய உலோகத்திற்கு (உருகிய எஃகு, உருகிய இரும்பு போன்றவை) அல்லது உலோகமற்ற உருகும் ஓட்டக் கட்டுப்பாட்டுக்கு பயன்படுத்தப்படும் ஒரு பயனற்ற பொருள் தயாரிப்பு ஆகும், இது வழக்கமாக கடையில் நிறுவப்படுகிறது அல்லது உலோகவியல் உபகரணங்களின் (லேடில், மாற்றி, டாண்டிஷ் போன்றவை) நெகிழ் முனை அமைப்பில் நிறுவப்படுகிறது.

உருகலின் ஓட்ட விகிதம், ஓட்ட விகிதம் மற்றும் ஓட்ட திசையை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் கரைக்கும் மற்றும் வார்ப்பு செயல்முறையின் ஸ்திரத்தன்மை மற்றும் பாதுகாப்பை இது உறுதி செய்கிறது. பயனற்ற முனைகள் தீவிர உயர் வெப்பநிலையைத் தாங்க வேண்டியது மட்டுமல்லாமல் (பொதுவாக 1500 ° C க்கும் அதிகமானவை), ஆனால் ரசாயன அரிப்பு, இயந்திர துடைத்தல் மற்றும் உருகலில் இருந்து வெப்ப அதிர்ச்சி சேதத்தை எதிர்க்க வேண்டும்.

கலவை மற்றும் பயனற்ற முனைகளின் பொருட்கள்

பயனற்ற முனைகளின் செயல்திறன் அவற்றின் பொருள் தேர்வு மற்றும் கட்டமைப்பு வடிவமைப்பைப் பொறுத்தது. பின்வருபவை அதன் முக்கிய கூறுகள் மற்றும் பொருள் பண்புகள்:

1. முக்கிய பொருட்கள்

அலுமினிய கார்பன் (Al₂o₃-C): உயர் தூய்மை அலுமினா (Al₂o₃) முக்கிய கூறுகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்த கார்பன் பொருட்கள் (கிராஃபைட் போன்றவை) சேர்க்கப்படுகின்றன. அலுமினிய கார்பன் முனைகள் லேடில்ஸ் மற்றும் டன்டிஷ்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் அவை சாதாரண கார்பன் எஃகு போடுவதற்கு ஏற்றவை.
அலுமினிய சிர்கோனியம் கார்பன் (அலோ-ஜ்ரோ-சி): அதிக வெப்பநிலை அரிப்பு மற்றும் வெப்ப அதிர்ச்சிக்கு எதிர்ப்பை மேம்படுத்த அலுமினிய கார்பனில் சிர்கோனியம் ஆக்சைடு (ZRO₂) சேர்க்கப்படுகிறது, மேலும் இது உயர் மாங்கனீசு எஃகு அல்லது பிற சிறப்பு எஃகு தரங்களுக்கு ஏற்றது.
உயர்-அலுமினா: முக்கிய மூலப்பொருளாக உயர்-அலுமினா பாக்சைட்டுடன், இது குறைந்த தேவைக்கு அல்லது சாதாரண கார்பன் எஃகு வார்ப்புக்கு ஏற்றது, மேலும் குறைந்த செலவைக் கொண்டுள்ளது.
மெக்னீசியம்-கார்பன் (எம்.ஜி.ஓ-சி): மெக்னீசியம் ஆக்சைடு (எம்.ஜி.ஓ) மேட்ரிக்ஸாக, கார்பன் பொருட்கள் சேர்க்கப்படுகின்றன, இது உயர்-அல்கலினிட்டி ஸ்லாக் சூழல் அல்லது சிறப்பு எஃகு தரங்களுக்கு ஏற்றது.
இணைக்கப்பட்ட குவார்ட்ஸ்: சில குறைந்த கார்பன் எஃகு அல்லது இரும்பு அல்லாத உலோகக் கலவைகளை அனுப்பப் பயன்படுகிறது, இது நல்ல வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் பலவீனமான அரிப்பு எதிர்ப்பு.
கலப்பு பொருட்கள்: சிர்கோனியம் ஆக்சைடு கோர் மற்றும் உயர்-அலுமினிய வெளிப்புற அடுக்கு ஆகியவற்றுடன் கலப்பு முனைகள், செயல்திறனை மேம்படுத்த வெவ்வேறு பொருட்களின் நன்மைகளை இணைக்கிறது.

2. கட்டமைப்பு வடிவமைப்பு

பயனற்ற முனைகள்உருகும் ஓட்ட விகிதத்தைக் கட்டுப்படுத்த துல்லியமான ஓட்ட சேனல்கள் (துளை பொதுவாக 10-100 மிமீ) இருக்கும். படிகமயமாக்கலில் உருகிய எஃகு ஓட்ட புலம் விநியோகத்தை மேம்படுத்த சில முனைகள் (மூழ்கியது முனைகள் போன்றவை) பக்க துளைகள் அல்லது நீள்வட்ட விற்பனை நிலையங்கள் போன்ற சிறப்பு வடிவங்களுடன் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன. இயந்திர வலிமையை மேம்படுத்தவும், வெப்ப அதிர்ச்சி விரிசலைத் தடுக்கவும் வெளிப்புற அடுக்கு ஒரு உலோக ஸ்லீவ் (இரும்பு ஸ்லீவ் போன்றவை) மூடப்படலாம்.

3. செயல்பாட்டு சேர்க்கைகள்

செயல்திறனை மேம்படுத்த, பின்வரும் சேர்க்கைகள் பெரும்பாலும் பயனற்ற முனைகளில் சேர்க்கப்படுகின்றன:

ஆக்ஸிஜனேற்றிகள்: கார்பன் பொருட்கள் அதிக வெப்பநிலையில் ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுவதைத் தடுக்க சிலிக்கான் (எஸ்ஐ) மற்றும் அலுமினியம் (ஏ.எல்) பொடிகள் போன்றவை.

நிலைப்படுத்திகள்: வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பு மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்த கால்சியம் (CAO) மற்றும் மெக்னீசியம் (MGO) போன்ற ஆக்சைடுகள் போன்றவை.

பைண்டர்கள்: பிசின்கள் மற்றும் நிலக்கீல் போன்றவை, மோல்டிங் வலிமை மற்றும் உயர் வெப்பநிலை நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்த.

பயனற்ற முனைகளின் செயல்பாடுகள்

பயனற்ற முனைகள் உயர் வெப்பநிலை உலோகவியல் செயல்முறைகளில் பல முக்கிய செயல்பாடுகளைச் செய்கின்றன:

1. ஓட்டக் கட்டுப்பாடு

பயனற்ற முனைகள் அவற்றின் உள் ஓட்ட சேனல்களின் அளவு மற்றும் வடிவத்தின் மூலம் உருகலின் ஓட்ட விகிதம் மற்றும் ஓட்டத்தை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்துகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, தொடர்ச்சியான வார்ப்பு செயல்பாட்டில், நீரில் மூழ்கிய முனை நெகிழ் முனை அமைப்புடன் ஒத்துழைக்கிறது, உருகிய எஃகு படிகத்திற்குள் நுழையும் வேகத்தை சரிசெய்ய மிக வேகமாக அல்லது மிக மெதுவாக ஏற்படும் குறைபாடுகளைத் தவிர்ப்பதற்காக.

2. உருகலைப் பாதுகாக்கவும்

உருகிய எஃகு காற்றில் வெளிப்படுவதைத் தடுக்கவும், ஆக்ஸிஜனேற்றம் மற்றும் சேர்த்தல் உருவாக்கம் ஆகியவற்றைக் குறைக்கவும், பில்லட்டின் தரத்தை மேம்படுத்தவும் நீரில் மூழ்கிய முனை படிகத்தில் ஆழமாக செல்கிறது. கூடுதலாக, முனையின் உள் சுவரின் மென்மையான வடிவமைப்பு உருகும் ஓட்டத்தில் கொந்தளிப்பைக் குறைக்கும் மற்றும் கசடு சேர்க்கும் அபாயத்தைக் குறைக்கும்.

3. அதிக வெப்பநிலை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு

திபயனற்ற முனைஉருகிய எஃகு அல்லது கசடுகளின் தாக்கத்தை 1500-1700. C இல் தாங்க வேண்டும். பொருளின் உயர் பயனற்ற தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு பல வார்ப்புகளின் போது அது நிலையானதாக இருப்பதை உறுதிசெய்கிறது மற்றும் அதன் சேவை வாழ்க்கையை நீடிக்கிறது.

4. வெப்ப அதிர்ச்சி நிலைத்தன்மை

லேடில் மாற்றப்படும்போது அல்லது வார்ப்பு தொடங்கப்பட்டு நிறுத்தப்படும் போது, ​​முனை கூர்மையான வெப்பநிலை மாற்றத்தை அனுபவிக்கும். உயர்தர பயனற்ற முனைகள் பொருள் உருவாக்கம் மற்றும் கட்டமைப்பு வடிவமைப்பை மேம்படுத்துவதன் மூலம் வெப்ப அதிர்ச்சி விரிசலின் அபாயத்தை குறைக்கின்றன.

5. அடைப்பதைத் தடுக்கவும்

உயர்-அலுமினிய எஃகு அல்லது கால்சியம் கொண்ட எஃகு, உருகிய எஃகு அலுமினா சேர்த்தல்கள் உருவாக்கப்படலாம், இதனால் முனை அடைப்பு ஏற்படுகிறது. குறைந்த உருகும் புள்ளி பொருட்களை (CAO · al₂o₃ போன்றவை) உருவாக்குவதன் மூலம் அடைப்பதைத் தடுக்க பயனற்ற முனைகள் பெரும்பாலும் எதிர்ப்பு மருந்து பொருட்களை (CAO கொண்ட கலப்பு பொருட்கள் போன்றவை) பயன்படுத்துகின்றன.

பயனற்ற முனைகளின் பயன்பாட்டு புலங்கள்

பயனற்ற முனைகள் பின்வரும் புலங்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

1. இரும்பு மற்றும் எஃகு உலோகம்

லேடில்: மேல் மற்றும் கீழ் முனைகள் லேடலின் அடிப்பகுதியில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் உருகிய எஃகு ஓட்டத்தை டன்டிஷுக்கு கட்டுப்படுத்த நெகிழ் முனை அமைப்புடன் ஒத்துழைக்கின்றன.
டன்டிஷ்: தொடர்ச்சியான வார்ப்பு செயல்முறையை மேம்படுத்துவதற்காக உருகிய எஃகு டனடிஷ் முதல் படிகத்திற்கு மாற்றுவதற்கு சேகரிக்கும் முனை மற்றும் மூழ்கிய முனை பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
மாற்றி மற்றும் மின்சார உலை: உயர் வெப்பநிலை உருகிய இரும்பு மற்றும் கசடுகளின் அரிப்பைத் தாங்க எஃகு கடையின் பயனற்ற முனைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

2. இரும்பு அல்லாத உலோக கரைக்கும்

அலுமினியம், தாமிரம் மற்றும் மெக்னீசியம் போன்ற இரும்பு அல்லாத உலோகங்களின் கரைப்பில், அலுமினிய அலாய் வார்ப்பில் வழிகாட்டி முனைகள் போன்ற உருகும் பரிமாற்றம் மற்றும் வார்ப்புகளுக்கு பயனற்ற முனைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

3. கண்ணாடி மற்றும் பீங்கான் தொழில்

உயர் வெப்பநிலை கண்ணாடி அல்லது பீங்கான் உருகல்களின் ஓட்டக் கட்டுப்பாட்டுக்கு பயனற்ற முனைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் மிக அதிக அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் பரிமாண நிலைத்தன்மையைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.

4. பிற உயர் வெப்பநிலை தொழில்கள்

குப்பை எரியூட்டிகள், வேதியியல் உயர் வெப்பநிலை உலைகள் போன்றவை, அதிக வெப்பநிலை திரவங்களின் வெளியேற்றம் அல்லது பரவுவதைக் கட்டுப்படுத்த பயனற்ற முனைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

பயனற்ற முனைகளின் உற்பத்தி செயல்முறை

பயனற்ற முனைகளின் உற்பத்தி பல சிக்கலான செயல்முறைகளை உள்ளடக்கியது, அவற்றின் செயல்திறன் தொழில்துறை தரங்களை பூர்த்தி செய்கிறது என்பதை உறுதிப்படுத்த:

1. மூலப்பொருள் தேர்வு மற்றும் பொருட்கள்
உயர் தூய்மை அலுமினா, சிர்கோனியம் ஆக்சைடு, கிராஃபைட் மற்றும் பிற மூலப்பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுத்து, தூய்மையற்ற உள்ளடக்கத்தை கண்டிப்பாக கட்டுப்படுத்துங்கள். சூத்திர விகிதத்தின்படி ஆக்ஸிஜனேற்றிகள், பைண்டர்கள் போன்றவற்றைச் சேர்த்து சமமாக கலக்கவும்.

2. மோல்டிங்
முனை அமைப்பு அடர்த்தியானது மற்றும் ஓட்டம் சேனல் துல்லியமானது என்பதை உறுதிப்படுத்த ஐசோஸ்டேடிக் அழுத்தும் அல்லது உயர் அழுத்த மோல்டிங் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துங்கள். சில முனைகள் (மூழ்கும் முனைகள் போன்றவை) துல்லியமான அச்சுகளால் சிக்கலான வடிவங்களாக உருவாக்கப்பட வேண்டும்.

3. சின்தேரிங்
அதிக வெப்பநிலையில் (1400-1800 ° C) ஆக்ஸிஜன் இல்லாத அல்லது பாதுகாப்பு வளிமண்டலத்தில் (நைட்ரஜன் போன்றவை) பொருள் வலிமை மற்றும் வெப்ப அதிர்ச்சி எதிர்ப்பை மேம்படுத்துகிறது. சில தயாரிப்புகள் செயல்திறனை மேலும் மேம்படுத்த இரண்டாம் நிலை சின்தேரிங் அல்லது வெப்ப சிகிச்சையைப் பயன்படுத்துகின்றன.

4. மேற்பரப்பு சிகிச்சை
அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் திரவத்தை மேம்படுத்த ஓட்டம் சேனலை மெருகூட்டவும் அல்லது ஒரு பிசின் எதிர்ப்பு அடுக்கை (ZRO₂ பூச்சு போன்றவை) பயன்படுத்தவும். வெளிப்புற அடுக்கு ஒரு உலோக ஸ்லீவ் அல்லது ஆன்டி-ஆக்சிஜனேற்ற சிகிச்சையால் மூடப்பட்டிருக்கலாம்.

5. தர ஆய்வு
எக்ஸ்-கதிர்கள் மற்றும் அல்ட்ராசவுண்ட் போன்ற அழிவுகரமான சோதனை முறைகளால் முனையின் போரோசிட்டி, விரிசல் மற்றும் பரிமாண துல்லியம் சரிபார்க்கப்படுகின்றன. ஆய்வக உருவகப்படுத்துதல் சோதனைகளால் பயனற்ற செயல்திறன் மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு சரிபார்க்கப்படுகிறது.

பயனற்ற முனைகளின் நன்மைகள்

உயர் வெப்பநிலை தொழில்களில் பயனற்ற முனைகளின் பரந்த பயன்பாடு அதன் பின்வரும் நன்மைகளிலிருந்து உருவாகிறது:

உயர் ஆயுள்: உயர்தர பொருட்கள் மற்றும் செயல்முறைகள் முனைகளை தீவிர சூழல்களில் நீண்ட காலத்திற்கு பயன்படுத்த முடியும் என்பதை உறுதி செய்கின்றன, மேலும் ஒற்றை வாழ்க்கை பல மணிநேரங்களை பல நாட்கள் வரை எட்டலாம்.
துல்லியமான கட்டுப்பாடு: ஓட்ட சேனல் வடிவமைப்பின் துல்லியம் உருகும் ஓட்டத்தின் நிலைத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது மற்றும் தயாரிப்பு தரத்தை மேம்படுத்துகிறது.
அரிப்பு எதிர்ப்பு: இது வேதியியல் அரிப்பு மற்றும் உருகிய எஃகு மற்றும் கசடுகளின் இயந்திர அரிப்பு ஆகியவற்றிற்கு வலுவான எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, பராமரிப்பு செலவுகளைக் குறைக்கிறது.
வெப்ப அதிர்ச்சி நிலைத்தன்மை: உகந்த பொருள் சூத்திரம் வெப்ப அதிர்ச்சி விரிசலின் அபாயத்தை குறைக்கிறது மற்றும் அடிக்கடி தொடக்க-நிறுத்தத்தின் செயல்முறை தேவைகளுக்கு ஏற்றது.
பன்முகப்படுத்தப்பட்ட வடிவமைப்பு: வெவ்வேறு வகைகள் மற்றும் விவரக்குறிப்புகளின் முனைகள் பல்வேறு செயல்முறை தேவைகளை பூர்த்தி செய்கின்றன மற்றும் பரந்த அளவிலான பயன்பாட்டு காட்சிகளைக் கொண்டுள்ளன.

உயர் வெப்பநிலை தொழில்துறையின் முக்கிய அங்கமாக, பயனற்ற முனை உயர் வெப்பநிலை எதிர்ப்பு, அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் ஓட்டக் கட்டுப்பாடு போன்ற பல செயல்பாடுகளை ஒருங்கிணைக்கிறது. இரும்பு மற்றும் எஃகு உலோகம், இரும்பு அல்லாத உலோக ஸ்மெல்டிங் மற்றும் பிற தொழில்களில் இது ஒரு தவிர்க்க முடியாத "திரைக்குப் பின்னால் ஹீரோ" ஆகும்.