உலோகத் தேர்வு மற்றும் பண்புகள்: பொறியாளர்கள் மற்றும் வடிவமைப்பாளர்களுக்கான உலகளாவிய வழிகாட்டி

ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கு சரியான உலோகத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது பொறியியல் மற்றும் வடிவமைப்பில் ஒரு முக்கியமான முடிவாகும். இது இறுதிப் பொருளின் செயல்திறன், ஆயுள், பாதுகாப்பு மற்றும் செலவுத்திறனை நேரடியாகப் பாதிக்கிறது. இந்த வழிகாட்டி, பொறியாளர்கள் மற்றும் வடிவமைப்பாளர்கள், அவர்களின் இருப்பிடம் அல்லது தொழில்துறையைப் பொருட்படுத்தாமல், தகவலறிந்த முடிவுகளை எடுக்க உதவுவதற்காக, முக்கிய உலோகப் பண்புகள், பொருள் தேர்வுக்கான அளவுகோல்கள் மற்றும் தொடர்புடைய உலகளாவிய தரநிலைகள் பற்றிய விரிவான கண்ணோட்டத்தை வழங்குகிறது.

முக்கிய உலோகப் பண்புகளைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

தேர்வு செயல்முறைக்குள் நுழைவதற்கு முன், உலோகங்களை வகைப்படுத்தும் பல்வேறு பண்புகளைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம். இந்தப் பண்புகள், ஒரு உலோகம் வெவ்வேறு சூழ்நிலைகளில் எவ்வாறு செயல்படும் என்பதைத் தீர்மானிக்கின்றன மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கான அதன் பொருத்தத்தை நிர்ணயிக்கின்றன.

இயந்திரவியல் பண்புகள்

இயந்திரவியல் பண்புகள், செலுத்தப்படும் விசைகளுக்கு ஒரு உலோகத்தின் প্রতিকர்வினையை விவரிக்கின்றன. முக்கிய இயந்திரவியல் பண்புகளில் பின்வருவன அடங்கும்:

• இழுவிசை வலிமை: இழுவிசையின் கீழ் உடைவதற்கு முன் ஒரு உலோகம் தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச தகைவு. உலோகம் இழுக்கும் விசைகளுக்கு உட்படுத்தப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு இது முக்கியமானது.
• இணங்கு வலிமை: ஒரு உலோகம் நிரந்தரமாக சிதையத் தொடங்கும் தகைவு. பரிமாண நிலைத்தன்மை முக்கியமான பயன்பாடுகளுக்கு இது முக்கியமானது.
• மீள் தன்மை: ஒரு விசை அகற்றப்பட்ட பிறகு அதன் அசல் வடிவத்திற்குத் திரும்பும் ஒரு உலோகத்தின் திறன். இது யங்கின் குணகத்தால் அளவிடப்படுகிறது.
• இழுபடுதன்மை: உடையாமல் ஒரு உலோகத்தை கம்பியாக இழுக்க அல்லது நீட்டக்கூடிய திறன். உருவாக்கும் செயல்பாடுகளுக்கு இது முக்கியமானது.
• தகடாகும் தன்மை: முறிவு ஏற்படாமல் ஒரு உலோகத்தைச் சுத்தியலால் அடிக்க அல்லது மெல்லிய தாள்களாக உருட்டக்கூடிய திறன். இதுவும் உருவாக்குவதற்கு முக்கியமானது.
• கடினத்தன்மை: பொதுவாக அழுத்தக்குழி மூலம் ஏற்படும் பகுதி சார்ந்த பிளாஸ்டிக் சிதைவுக்கு எதிர்ப்பு. ராக்வெல், விக்கர்ஸ் மற்றும் பிரினெல் போன்ற அளவீடுகளைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படுகிறது.
• தாக்குதல் வலிமை: திடீர் தாக்கங்கள் அல்லது அதிர்ச்சிகளைத் தாங்கும் ஒரு உலோகத்தின் திறன். பாதுகாப்பு-முக்கியமான பயன்பாடுகளுக்கு இது இன்றியமையாதது.
• சோர்வு வலிமை: தோல்வியடையாமல் மீண்டும் மீண்டும் வரும் தகைவுச் சுழற்சிகளைத் தாங்கும் ஒரு உலோகத்தின் திறன். சுழலும் இயந்திரங்கள் போன்ற சுழற்சி சுமை சம்பந்தப்பட்ட பயன்பாடுகளுக்கு இது முக்கியமானது.
• ஊர்வு எதிர்ப்புத்திறன்: உயர்ந்த வெப்பநிலையில் நீடித்த தகைவின் கீழ் சிதைவுக்கு ஒரு உலோகத்தின் எதிர்ப்பு. ஜெட் என்ஜின்கள் அல்லது மின் நிலையங்கள் போன்ற உயர்-வெப்பநிலை பயன்பாடுகளுக்கு இது முக்கியமானது.

உதாரணம்: ஒரு பாலத்தின் கேபிளைக் கவனியுங்கள். பாலத்தின் எடையைத் தாங்க அதிக இழுவிசை வலிமை மிக முக்கியம். இதேபோல், அதன் ஆயுட்காலம் முழுவதும் போக்குவரத்திலிருந்து வரும் நிலையான தகைவைத் தாங்க சோர்வு வலிமை முக்கியமானது.

இயற்பியல் பண்புகள்

இயற்பியல் பண்புகள் ஒரு உலோகத்தின் உள்ளார்ந்த குணாதிசயங்களை விவரிக்கின்றன. முக்கிய இயற்பியல் பண்புகளில் பின்வருவன அடங்கும்:

• அடர்த்தி: ஒரு அலகு கனஅளவுக்கான நிறை. எடை உணர்திறன் கொண்ட பயன்பாடுகளுக்கு முக்கியமானது.
• உருகுநிலை: ஒரு உலோகம் திடப்பொருளிலிருந்து திரவத்திற்கு மாறும் வெப்பநிலை. உயர்-வெப்பநிலை செயல்முறைகளுக்கு முக்கியமானது.
• வெப்பக் கடத்துத்திறன்: வெப்பத்தைக் கடத்தும் ஒரு உலோகத்தின் திறன். வெப்பப் பரிமாற்றம் சம்பந்தப்பட்ட பயன்பாடுகளுக்கு, அதாவது வெப்ப உறிஞ்சிகள் போன்றவற்றுக்கு இது முக்கியமானது.
• மின் கடத்துத்திறன்: மின்சாரத்தைக் கடத்தும் ஒரு உலோகத்தின் திறன். மின்சாரக் கம்பிகள் மற்றும் கூறுகளுக்கு இது முக்கியமானது.
• வெப்ப விரிவாக்கக் குணகம்: வெப்பநிலை மாற்றங்களுடன் ஒரு உலோகம் எவ்வளவு விரிவடைகிறது அல்லது சுருங்குகிறது. வெவ்வேறு உலோகங்களைக் கொண்ட கூட்டமைப்புகளை வடிவமைக்கும்போது இது முக்கியமானது.
• காந்தத்தன்மை: ஒரு காந்தப் புலத்தால் ஈர்க்கப்படும் ஒரு உலோகத்தின் திறன். இரும்பு கொண்ட உலோகங்கள் (ஃபெரஸ் உலோகங்கள்) பொதுவாக காந்தத்தன்மை கொண்டவை.

உதாரணம்: அலுமினியம் அதன் குறைந்த அடர்த்தி மற்றும் அதிக வலிமை-எடை விகிதத்தின் காரணமாக விமானக் கட்டுமானத்தில் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது. தாமிரம் அதன் சிறந்த மின் கடத்துத்திறன் காரணமாக மின்சாரக் கம்பிகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

வேதியியல் பண்புகள்

வேதியியல் பண்புகள் ஒரு உலோகம் அதன் சூழலுடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கிறது என்பதை விவரிக்கின்றன. மிக முக்கியமான வேதியியல் பண்பு:

• அரிப்பு எதிர்ப்புத்திறன்: அதன் சூழலுடன் ஏற்படும் இரசாயன எதிர்வினைகள் காரணமாக ஏற்படும் சிதைவைத் தாங்கும் ஒரு உலோகத்தின் திறன். அரிக்கும் பொருட்கள் அல்லது சூழல்களுக்கு உலோகம் வெளிப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு இது முக்கியமானது.

உதாரணம்: துருப்பிடிக்காத எஃகு அதன் சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்புத்திறன் காரணமாக உணவு பதப்படுத்தும் உபகரணங்கள் மற்றும் கடல் சூழல்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. டைட்டேனியம் உயிரியல் மருத்துவ உள்வைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஏனெனில் அது உயிரியல் இணக்கமானது மற்றும் உடலுக்குள் அரிப்பை எதிர்க்கிறது.

பொதுவான உலோகக்கலவைகளும் அவற்றின் பண்புகளும்

உலோகங்கள் அவற்றின் பண்புகளை மேம்படுத்துவதற்காக பெரும்பாலும் மற்ற தனிமங்களுடன் கலக்கப்படுகின்றன. இங்கே சில பொதுவான உலோகக்கலவைகளும் அவற்றின் வழக்கமான பயன்பாடுகளும் உள்ளன:

எஃகு

எஃகு என்பது இரும்பு மற்றும் கார்பனின் கலவையாகும், பெரும்பாலும் அதன் பண்புகளை மேம்படுத்த மற்ற கூறுகள் சேர்க்கப்படுகின்றன. வெவ்வேறு வகையான எஃகு பரந்த அளவிலான பண்புகளை வழங்குகின்றன:

• கார்பன் எஃகு: வலிமையானது மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் மலிவானது, ஆனால் அரிப்புக்கு உள்ளாகக்கூடியது. கட்டுமானம், கருவிகள் மற்றும் இயந்திரங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• கலப்பு எஃகு: வலிமை, கடினத்தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை மேம்படுத்த கூடுதல் கலப்பு கூறுகளை (எ.கா., குரோமியம், நிக்கல், மாலிப்டினம்) கொண்டுள்ளது. பற்சக்கரங்கள், தண்டுகள் மற்றும் உயர்-செயல்திறன் கூறுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• துருப்பிடிக்காத எஃகு: சிறந்த அரிப்பு எதிர்ப்பை வழங்க குரோமியத்தைக் கொண்டுள்ளது. உணவு பதப்படுத்துதல், மருத்துவ உள்வைப்புகள் மற்றும் கட்டடக்கலை பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வெவ்வேறு நிலைகளில் அரிப்பு எதிர்ப்பு மற்றும் வலிமையுடன் பல்வேறு தரங்கள் (எ.கா., 304, 316) உள்ளன.
• கருவி எஃகு: கடினமானது மற்றும் தேய்மானத்தை எதிர்க்கும். வெட்டும் கருவிகள், அச்சுகள் மற்றும் வார்ப்புகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

உதாரணம்: உயர்-வலிமை குறைந்த-கலப்பு (HSLA) எஃகு வாகன உற்பத்தியில் எடையைக் குறைக்கவும் எரிபொருள் செயல்திறனை மேம்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது உலகெங்கிலும் உள்ள பெருகிய முறையில் கடுமையான உமிழ்வுத் தரங்களைச் சந்திக்க கார் உற்பத்தியாளர்களை அனுமதிக்கிறது.

அலுமினியம்

அலுமினியம் ஒரு இலகுவான, அரிப்பை எதிர்க்கும் உலோகம் ஆகும், இது நல்ல மின் மற்றும் வெப்ப கடத்துத்திறனைக் கொண்டுள்ளது. அதன் வலிமையை மேம்படுத்த இது பெரும்பாலும் மற்ற தனிமங்களுடன் கலக்கப்படுகிறது.

• அலுமினியக் கலவைகள்: பல்வேறு கலவைகள் வலிமை, பற்றவைப்புத்தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பின் வெவ்வேறு சேர்க்கைகளை வழங்குகின்றன. பொதுவான கலப்பு கூறுகளில் தாமிரம், மெக்னீசியம், சிலிக்கான் மற்றும் துத்தநாகம் ஆகியவை அடங்கும். நான்கு இலக்க எண் அமைப்பால் (எ.கா., 6061, 7075) குறிக்கப்படுகிறது.

உதாரணம்: 6061 அலுமினியம் அதன் நல்ல வலிமை, பற்றவைப்புத்தன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு காரணமாக விண்வெளி, வாகனம் மற்றும் கட்டமைப்பு பயன்பாடுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. 7075 அலுமினியம் அதன் அதிக வலிமைக்கு பெயர் பெற்றது மற்றும் விமான கட்டமைப்புகள் மற்றும் உயர்-செயல்திறன் விளையாட்டு உபகரணங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

டைட்டேனியம்

டைட்டேனியம் ஒரு வலிமையான, இலகுவான மற்றும் அதிக அரிப்பு-எதிர்ப்பு திறன் கொண்ட உலோகம் ஆகும், இது சிறந்த உயிரியல் இணக்கத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது. இது எஃகு அல்லது அலுமினியத்தை விட கணிசமாக விலை உயர்ந்தது.

• டைட்டேனியம் கலவைகள்: குறிப்பிட்ட பண்புகளை மேம்படுத்துவதற்காக பெரும்பாலும் அலுமினியம், வெண்ணாகம் மற்றும் பிற தனிமங்களுடன் கலக்கப்படுகிறது.

உதாரணம்: Ti-6Al-4V (தரம் 5 டைட்டேனியம்) என்பது மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் டைட்டேனியம் கலவையாகும், இது வலிமை, இழுபடுதன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பின் நல்ல சமநிலையை வழங்குகிறது. இது விண்வெளி, மருத்துவ உள்வைப்புகள் மற்றும் இரசாயன பதப்படுத்தும் உபகரணங்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

தாமிரம்

தாமிரம் நல்ல அரிப்பு எதிர்ப்புடன் கூடிய ஒரு சிறந்த மின் மற்றும் வெப்ப கடத்தி ஆகும். இது இழுபடுதன்மை மற்றும் தகடாகும் தன்மையும் கொண்டது.

• தாமிரக் கலவைகள்: பித்தளை (தாமிரம் மற்றும் துத்தநாகம்) மற்றும் வெண்கலம் (தாமிரம், தகரம் மற்றும் பிற கூறுகள்) ஆகியவை அதிகரித்த வலிமை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பு போன்ற வெவ்வேறு பண்புகளை வழங்குகின்றன.

உதாரணம்: பித்தளை பொதுவாக குழாய் பொருத்துதல்கள், இசைக்கருவிகள் மற்றும் அலங்கார வன்பொருட்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வெண்கலம் தாங்கு உருளைகள், புஷிங்ஸ் மற்றும் கடல் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

பொருள் தேர்வுக்கான அளவுகோல்கள்: ஒரு முறையான அணுகுமுறை

ஒரு குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கான பொருத்தமான உலோகத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது பல்வேறு காரணிகளின் முறையான மதிப்பீட்டை உள்ளடக்கியது. இதோ ஒரு படிப்படியான அணுகுமுறை:

1. பயன்பாட்டுத் தேவைகளை வரையறுக்கவும்: கூறு அல்லது கட்டமைப்பின் செயல்பாட்டுத் தேவைகளைத் தெளிவாக அடையாளம் காணவும். இது அது தாங்க வேண்டிய சுமைகள், அது செயல்படும் சூழல், தேவைப்படும் ஆயுட்காலம் மற்றும் எந்தவொரு குறிப்பிட்ட செயல்திறன் அளவுகோல்களையும் உள்ளடக்கியது.
2. முக்கிய பண்புகளை அடையாளம் காணவும்: பயன்பாட்டிற்குத் தேவையான முக்கியமான இயந்திர, இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளைத் தீர்மானிக்கவும். வலிமை, விறைப்புத்தன்மை, அரிப்பு எதிர்ப்பு, வெப்பக் கடத்துத்திறன் மற்றும் மின் கடத்துத்திறன் போன்ற காரணிகளைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்.
3. உற்பத்தி செயல்முறைகளைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்: கூறுகளை உற்பத்தி செய்யப் பயன்படுத்தப்படும் உற்பத்தி செயல்முறைகளை மதிப்பீடு செய்யுங்கள். சில உலோகங்களை மற்றவற்றை விட இயந்திரமாக்குவது, பற்றவைப்பது அல்லது உருவாக்குவது எளிது. வெவ்வேறு உற்பத்தி செயல்முறைகளின் செலவு மற்றும் கிடைப்பதைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்.
4. செலவை மதிப்பீடு செய்யுங்கள்: பொருள் செலவு, செயலாக்கச் செலவு மற்றும் வாழ்க்கைச் சுழற்சிச் செலவு உள்ளிட்ட வெவ்வேறு உலோகங்களின் செலவை மதிப்பிடுங்கள். செயல்திறன் மற்றும் செலவு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான வர்த்தக பரிமாற்றங்களைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்.
5. நிலைத்தன்மையைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்: மறுசுழற்சி மற்றும் உள்ளடங்கிய ஆற்றல் உட்பட வெவ்வேறு உலோகங்களின் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தை மதிப்பீடு செய்யுங்கள். முடிந்தவரை மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதைக் கருத்தில் கொள்ளுங்கள்.
6. தொடர்புடைய தரநிலைகளை ஆராயுங்கள்: பயன்பாட்டில் உள்ள பொருட்களின் தேர்வு மற்றும் பயன்பாட்டை நிர்வகிக்கும் பொருந்தக்கூடிய தொழில் தரநிலைகள் அல்லது விதிமுறைகளை அடையாளம் காணவும்.
7. பரிந்துரைக்கப்படும் பொருட்களின் குறுகிய பட்டியலை உருவாக்கவும்: மேற்கண்ட பரிசீலனைகளின் அடிப்படையில், அத்தியாவசியத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் பரிந்துரைக்கப்படும் உலோகங்களின் குறுகிய பட்டியலை உருவாக்கவும்.
8. சோதனை மற்றும் பகுப்பாய்வை நடத்துங்கள்: தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட உலோகத்தின் செயல்திறனைச் சரிபார்க்க பொருத்தமான சோதனை மற்றும் பகுப்பாய்வைச் செய்யுங்கள். இது இயந்திரவியல் சோதனை, அரிப்பு சோதனை மற்றும் வரையறுக்கப்பட்ட உறுப்பு பகுப்பாய்வு (FEA) ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியிருக்கலாம்.

உதாரணம்: ஒரு கடல்நீர் சுத்திகரிப்பு ஆலையை வடிவமைக்கும்போது, அதிக அரிக்கும் கடல்நீர் சூழல் காரணமாக அரிப்பு எதிர்ப்பு முதன்மை அக்கறையாக இருக்கும். எனவே, இரட்டை துருப்பிடிக்காத எஃகு அல்லது டைட்டேனியம் கலவைகள் போன்ற பொருட்கள் அவற்றின் அதிக ஆரம்பச் செலவு இருந்தபோதிலும் கருதப்படும், ஏனெனில் அவற்றின் நீட்டிக்கப்பட்ட ஆயுட்காலம் மற்றும் குறைக்கப்பட்ட பராமரிப்புத் தேவைகள் ஆரம்ப முதலீட்டை விட அதிகமாக இருக்கும்.

உலகளாவிய தரநிலைகள் மற்றும் விவரக்குறிப்புகள்

பல சர்வதேச அமைப்புகள் உலோகங்கள் மற்றும் பொருட்களுக்கான தரங்களை உருவாக்கி பராமரிக்கின்றன. இந்தத் தரநிலைகள் பொருள் பண்புகளைக் குறிப்பிடுவதற்கும், நிலைத்தன்மை மற்றும் தரத்தை உறுதி செய்வதற்கும் ஒரு பொதுவான மொழியை வழங்குகின்றன.

ISO (சர்வதேச தரநிர்ணய அமைப்பு)

ISO தரநிலைகள் உலகளவில் பரவலாக அங்கீகரிக்கப்பட்டு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை பரந்த அளவிலான உலோகங்கள் மற்றும் பொருட்கள், அத்துடன் சோதனை முறைகள் மற்றும் தரக் கட்டுப்பாட்டு நடைமுறைகளை உள்ளடக்கியது.

ASTM International (பரிசோதனை மற்றும் பொருட்களுக்கான அமெரிக்க சங்கம்)

ASTM தரநிலைகள் வட அமெரிக்கா மற்றும் சர்வதேச அளவில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை பரந்த அளவிலான உலோகங்கள் மற்றும் பொருட்கள், அத்துடன் சோதனை முறைகள் மற்றும் விவரக்குறிப்புகளை உள்ளடக்கியது.

EN (ஐரோப்பிய நெறிகள்)

EN தரநிலைகள் ஐரோப்பா முழுவதும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை பரந்த அளவிலான உலோகங்கள் மற்றும் பொருட்கள், அத்துடன் சோதனை முறைகள் மற்றும் தரக் கட்டுப்பாட்டு நடைமுறைகளை உள்ளடக்கியது.

JIS (ஜப்பானிய தொழில்துறை தரநிலைகள்)

JIS தரநிலைகள் ஜப்பானில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. அவை பரந்த அளவிலான உலோகங்கள் மற்றும் பொருட்கள், அத்துடன் சோதனை முறைகள் மற்றும் விவரக்குறிப்புகளை உள்ளடக்கியது.

உதாரணம்: ஒரு திட்டத்திற்காக துருப்பிடிக்காத எஃகைக் குறிப்பிடும்போது, பொருள் இரசாயன கலவை, இயந்திரப் பண்புகள் மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்புக்கான தேவையான விவரக்குறிப்புகளைப் பூர்த்தி செய்வதை உறுதிசெய்ய, தொடர்புடைய ISO, ASTM, அல்லது EN தரநிலையைக் குறிப்பிடுவது முக்கியம். உதாரணமாக, சரியான தரம் மற்றும் தரத்தைப் பெறுவதை உறுதிசெய்ய, "ASTM A240 இன் படி துருப்பிடிக்காத எஃகு 316L" என்று நீங்கள் குறிப்பிடலாம்.

வெப்பச் சிகிச்சை மற்றும் உலோகப் பண்புகளில் அதன் விளைவுகள்

வெப்பச் சிகிச்சை என்பது உலோகங்களின் நுண்ணிய அமைப்பையும், அதன் விளைவாக, அவற்றின் இயந்திரப் பண்புகளையும் மாற்றுவதற்காக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெப்பமூட்டல் மற்றும் குளிரூட்டல் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய ஒரு செயல்முறையாகும். குறிப்பிட்ட விரும்பிய பண்புகளை அடைய வெவ்வேறு வெப்பச் சிகிச்சை செயல்முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

• பதப்படுத்துதல்: உலோகத்தை மென்மையாக்குகிறது, உள் தகைவுகளை நீக்குகிறது மற்றும் இழுபடுதன்மையை மேம்படுத்துகிறது.
• கடினப்படுத்துதல்: உலோகத்தின் கடினத்தன்மையையும் வலிமையையும் அதிகரிக்கிறது. பெரும்பாலும் பதமாக்குதல் மூலம் தொடரப்படுகிறது.
• பதமாக்குதல்: கடினப்படுத்தப்பட்ட எஃகின் நொறுங்குத்தன்மையைக் குறைத்து, அதன் கடினத்தன்மையில் சிலவற்றைத் தக்க வைத்துக் கொள்கிறது.
• தணித்தல்: குறிப்பிட்ட நுண்ணிய அமைப்பு மாற்றங்களை அடைய ஒரு உலோகத்தை வேகமாக குளிர்வித்தல்.
• மேற்புறக் கடினப்படுத்துதல்: ஒரு உலோகத்தின் மேற்பரப்பை கடினமாக்கி, அதன் உள்ளகத்தை ஒப்பீட்டளவில் மென்மையாக விடுகிறது. மேற்பரப்பில் அதிக தேய்மான எதிர்ப்பு தேவைப்படும் பாகங்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

உதாரணம்: கார்பூரைசிங் என்பது எஃகு பற்சக்கரங்களின் கடினத்தன்மை மற்றும் தேய்மான எதிர்ப்பை அதிகரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு மேற்புறக் கடினப்படுத்துதல் செயல்முறையாகும். பற்சக்கரம் கார்பன் நிறைந்த வளிமண்டலத்தில் சூடாக்கப்படுகிறது, இது கார்பனை மேற்பரப்பு அடுக்கில் பரவ அனுமதிக்கிறது. பின்னர் தணித்தல் மற்றும் பதமாக்குதல் மூலம் மேற்பரப்பு கடினப்படுத்தப்படுகிறது.

அரிப்புத் தடுப்பு மற்றும் தணிப்பு

பல பொறியியல் பயன்பாடுகளில் அரிப்பு ஒரு பெரிய கவலையாக உள்ளது. அரிப்பை எதிர்க்கும் உலோகங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது முக்கியம், ஆனால் அரிப்பைத் தடுக்க அல்லது தணிக்க மற்ற முறைகளையும் பயன்படுத்தலாம்.

• பாதுகாப்புப் பூச்சுகள்: வண்ணப்பூச்சு, தூள் பூச்சு அல்லது நாகமுலாம் பூசுதல் போன்ற ஒரு பாதுகாப்புப் பூச்சைப் பயன்படுத்துவது, உலோகத்தை சூழலில் இருந்து பிரிப்பதன் மூலம் அரிப்பைத் தடுக்கலாம்.
• எதிர்மின்வாய் பாதுகாப்பு: உலோகத்தை அரிப்பிலிருந்து பாதுகாக்க ஒரு தியாக நேர்மின்வாய் அல்லது பாய்ச்சப்பட்ட மின்னோட்டத்தைப் பயன்படுத்துதல்.
• தடுப்பான்கள்: அரிப்பு விகிதத்தைக் குறைக்க சூழலில் அரிப்புத் தடுப்பான்களைச் சேர்த்தல்.
• பொருள் தேர்வு: குறிப்பிட்ட சூழலில் அரிப்பை இயல்பாகவே எதிர்க்கும் ஒரு உலோகத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது.
• வடிவமைப்புப் பரிசீலனைகள்: ஈரப்பதத்தைப் பிடிக்கும் அல்லது அரிப்பு ஏற்படக்கூடிய பிளவுகளை உருவாக்கும் வடிவமைப்புகளைத் தவிர்த்தல்.

உதாரணம்: எண்ணெய் மற்றும் எரிவாயுவைக் கொண்டு செல்லும் குழாய்த்தொடர்கள் பெரும்பாலும் அரிப்பைத் தடுக்கவும் அவற்றின் நீண்டகால ஒருமைப்பாட்டை உறுதி செய்யவும் பாதுகாப்புப் பூச்சுகள் மற்றும் எதிர்மின்வாய் பாதுகாப்பு ஆகியவற்றின் கலவையைப் பயன்படுத்தி பாதுகாக்கப்படுகின்றன. குறிப்பிட்ட அரிப்புப் பாதுகாப்பு உத்தி மண் நிலைமைகள், இயக்க வெப்பநிலை மற்றும் கொண்டு செல்லப்படும் திரவத்தின் வகையைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.

உலோகத் தேர்வில் வளர்ந்து வரும் போக்குகள்

உலோகத் தேர்வுத் துறை தொடர்ந்து உருவாகி வருகிறது, புதிய பொருட்கள் மற்றும் தொழில்நுட்பங்கள் வெளிவருகின்றன. சில முக்கிய போக்குகள் பின்வருமாறு:

• உயர்-என்ட்ரோபி கலவைகள் (HEAs): கிட்டத்தட்ட சமமான அணு விகிதங்களில் பல முதன்மை கூறுகளைக் கொண்ட கலவைகள். HEAs பெரும்பாலும் சிறந்த வலிமை, இழுபடுதன்மை மற்றும் அரிப்பு எதிர்ப்பை வெளிப்படுத்துகின்றன.
• கூட்டு உற்பத்தி (3D அச்சிடுதல்): கூட்டு உற்பத்தி சிக்கலான வடிவவியல்களை உருவாக்குவதற்கும் தனிப்பயனாக்கப்பட்ட கலவைகளைப் பயன்படுத்துவதற்கும் அனுமதிக்கிறது. இது தனிப்பயனாக்கப்பட்ட பண்புகளுடன் புதிய பொருட்களை உருவாக்க உதவுகிறது.
• எடை குறைத்தல்: போக்குவரத்தில் மேம்பட்ட எரிபொருள் செயல்திறன் மற்றும் பிற பயன்பாடுகளில் குறைக்கப்பட்ட ஆற்றல் நுகர்வுக்கான தேவையால் இயக்கப்படுகிறது, அலுமினியம், மெக்னீசியம் மற்றும் டைட்டேனியம் போன்ற இலகுரக உலோகங்கள் மற்றும் கலவைகளுக்கு தேவை அதிகரித்து வருகிறது.
• நிலையான பொருட்கள்: சுற்றுச்சூழல் தாக்கம் குறித்த ক্রমবর্ধমান கவலை, மறுசுழற்சி செய்யப்பட்ட பொருட்கள் மற்றும் உயிரி அடிப்படையிலான பொருட்கள் உட்பட, அதிக நிலையான உலோகங்கள் மற்றும் கலவைகளின் வளர்ச்சிக்கு உந்துதல் அளிக்கிறது.

முடிவுரை

உலோகத் தேர்வு என்பது பொறியியல் மற்றும் வடிவமைப்பின் ஒரு சிக்கலான ஆனால் முக்கியமான அம்சமாகும். உலோகங்களின் முக்கிய பண்புகளைப் புரிந்துகொள்வதன் மூலமும், ஒரு முறையான தேர்வு செயல்முறையைப் பின்பற்றுவதன் மூலமும், தொடர்புடைய உலகளாவிய தரநிலைகளைக் கருத்தில் கொள்வதன் மூலமும், பொறியாளர்கள் மற்றும் வடிவமைப்பாளர்கள் தங்கள் பயன்பாடுகளுக்கு சரியான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதை உறுதிசெய்ய முடியும், இது மேம்பட்ட செயல்திறன், ஆயுள் மற்றும் பாதுகாப்பிற்கு வழிவகுக்கும். இந்த வேகமாக வளர்ந்து வரும் துறையில் வெற்றிக்கு, பொருள் அறிவியலில் வளர்ந்து வரும் போக்குகள் மற்றும் தொழில்நுட்பங்கள் குறித்து புதுப்பித்த நிலையில் இருப்பது அவசியமாகும். இந்த வழிகாட்டி உலகளாவிய சூழலில் தகவலறிந்த உலோகத் தேர்வு முடிவுகளை எடுப்பதற்கு ஒரு உறுதியான அடித்தளத்தை வழங்குகிறது.

பொறுப்புத்துறப்பு: இந்த வழிகாட்டி தகவல் நோக்கங்களுக்காக மட்டுமே மற்றும் தொழில்முறை பொறியியல் ஆலோசனைக்கு மாற்றாக கருதப்படக்கூடாது. தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட உலோகம் குறிப்பிட்ட பயன்பாட்டிற்கு ஏற்றது என்பதை உறுதிப்படுத்த எப்போதும் தகுதிவாய்ந்த பொருள் பொறியாளர்களுடன் கலந்தாலோசித்து முழுமையான சோதனை மற்றும் பகுப்பாய்வை நடத்துங்கள்.