లోహాలు: మిశ్రమలోహ అభివృద్ధి మరియు ప్రాసెసింగ్ - ఒక ప్రపంచ దృక్పథం

ప్రపంచవ్యాప్తంగా అసంఖ్యాక పరిశ్రమలకు లోహాలు మరియు వాటి మిశ్రమలోహాలు వెన్నెముకగా నిలుస్తాయి. న్యూయార్క్ నగరంలోని ఎత్తైన ఆకాశహర్మ్యాల నుండి టోక్యోలోని స్మార్ట్‌ఫోన్‌లను శక్తివంతం చేసే సంక్లిష్టమైన మైక్రోచిప్‌ల వరకు, మన ఆధునిక ప్రపంచాన్ని తీర్చిదిద్దడంలో లోహాలు కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి. ఈ సమగ్ర మార్గదర్శిని మిశ్రమలోహ అభివృద్ధి మరియు ప్రాసెసింగ్ పద్ధతుల యొక్క సంక్లిష్ట ప్రపంచాన్ని అన్వేషిస్తుంది, ఆవిష్కరణలను నడిపించే మరియు మెటీరియల్స్ సైన్స్ భవిష్యత్తును తీర్చిదిద్దే పురోగతులపై ప్రపంచ దృక్పథాన్ని అందిస్తుంది.

మిశ్రమలోహాలు అంటే ఏమిటి?

మిశ్రమలోహం అనేది రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ మూలకాలతో కూడిన లోహ పదార్థం. ఈ మూలకాలలో కనీసం ఒకటి లోహంగా ఉండాలి. మిశ్రమం చేయడం అనేది వ్యక్తిగత భాగాల లోహాల కంటే ఉన్నతమైన నిర్దిష్ట లక్షణాలను సాధించడానికి లోహాలను (లేదా ఒక లోహాన్ని అలోహంతో) ఉద్దేశపూర్వకంగా కలపడం. ఈ మెరుగైన లక్షణాలలో పెరిగిన బలం, కాఠిన్యం, తుప్పు నిరోధకత, సాగే గుణం మరియు మెరుగైన విద్యుత్ లేదా ఉష్ణ వాహకత ఉండవచ్చు.

ఒక మిశ్రమలోహం యొక్క కూర్పు, అది పొందే ప్రాసెసింగ్, మరియు ఫలిత సూక్ష్మనిర్మాణం దాని తుది లక్షణాలను నిర్ణయిస్తాయి. మిశ్రమలోహ రూపకల్పన మరియు అభివృద్ధిలో ఈ సంబంధాలను అర్థం చేసుకోవడం చాలా ముఖ్యం.

మిశ్రమలోహ అభివృద్ధి సూత్రాలు

మిశ్రమలోహ అభివృద్ధి అనేది పదార్థాల విజ్ఞానం, థర్మోడైనమిక్స్, కైనటిక్స్ మరియు ప్రాసెసింగ్ పద్ధతుల యొక్క ప్రాథమిక జ్ఞానాన్ని మిళితం చేసే ఒక బహుళ-విభాగాత్మక రంగం. ఈ ప్రక్రియలో సాధారణంగా ఇవి ఉంటాయి:

• పనితీరు అవసరాలను నిర్వచించడం: అనువర్తనం యొక్క నిర్దిష్ట అవసరాలను అర్థం చేసుకోవడం (ఉదా., బలం, బరువు, తుప్పు నిరోధకత, ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత). ఉదాహరణకు, ఏరోస్పేస్ అనువర్తనాల కోసం ఉద్దేశించిన మిశ్రమలోహానికి అసాధారణమైన బలం-బరువు నిష్పత్తి మరియు అధిక-ఉష్ణోగ్రత ఆక్సీకరణకు నిరోధకత అవసరం కావచ్చు.
• బేస్ మెటల్(ల)ను ఎంచుకోవడం: ప్రాథమిక లోహాన్ని దాని స్వాభావిక లక్షణాలు మరియు ఇతర మిశ్రమ మూలకాలతో అనుకూలత ఆధారంగా ఎంచుకోవడం. సాధారణ బేస్ లోహాలలో ఇనుము (ఉక్కు కోసం), అల్యూమినియం, టైటానియం, నికెల్ మరియు రాగి ఉన్నాయి.
• మిశ్రమ మూలకాలను ఎంచుకోవడం: బేస్ మెటల్ యొక్క కావలసిన లక్షణాలను మెరుగుపరిచే మూలకాలను ఎంచుకోవడం. ఉదాహరణకు, ఉక్కుకు క్రోమియంను జోడించడం దాని తుప్పు నిరోధకతను మెరుగుపరుస్తుంది, స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్‌ను సృష్టిస్తుంది.
• కూర్పు ఆప్టిమైజేషన్: లక్షణాల యొక్క కావలసిన సమతుల్యతను సాధించడానికి ప్రతి మూలకం యొక్క సరైన నిష్పత్తిని నిర్ణయించడం. ఇది తరచుగా గణన నమూనా మరియు ప్రయోగాత్మక పరీక్షలను కలిగి ఉంటుంది. CALPHAD (కాలిక్యులేషన్ ఆఫ్ ఫేజ్ డయాగ్రామ్స్) అనేది దశల స్థిరత్వాన్ని థర్మోడైనమిక్‌గా మోడలింగ్ చేయడానికి ఒక సాధారణ పద్ధతి.
• సూక్ష్మనిర్మాణ నియంత్రణ: నియంత్రిత ప్రాసెసింగ్ పద్ధతుల ద్వారా సూక్ష్మనిర్మాణాన్ని (ఉదా., ధాన్యం పరిమాణం, దశ పంపిణీ, అవక్షేపాలు) మార్చడం.
• పరీక్ష మరియు లక్షణీకరణ: కఠినమైన పరీక్షా పద్ధతుల ద్వారా (ఉదా., టెన్సైల్ టెస్టింగ్, ఫెటీగ్ టెస్టింగ్, короజన్ టెస్టింగ్) మిశ్రమలోహం యొక్క లక్షణాలను మూల్యాంకనం చేయడం మరియు మైక్రోస్కోపీ మరియు డిఫ్రాక్షన్ వంటి పద్ధతులను ఉపయోగించి దాని సూక్ష్మనిర్మాణాన్ని లక్షణీకరించడం.

మిశ్రమలోహాలలో బలపరిచే యంత్రాంగాలు

మిశ్రమలోహాలను బలోపేతం చేయడానికి అనేక యంత్రాంగాలను ఉపయోగించవచ్చు:

• ఘన ద్రావణ బలోపేతం: స్పటిక జాలకాన్ని వక్రీకరించే మిశ్రమ మూలకాలను ప్రవేశపెట్టడం, స్థానభ్రంశం కదలికను అడ్డుకోవడం. ఇది అనేక అల్యూమినియం మరియు మెగ్నీషియం మిశ్రమలోహాలలో ప్రాథమికమైనది.
• స్ట్రెయిన్ హార్డనింగ్ (వర్క్ హార్డనింగ్): గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద లోహాన్ని విరూపణ చేయడం వలన స్థానభ్రంశం సాంద్రత పెరుగుతుంది, ఇది మరింత విరూపణ జరగడాన్ని కష్టతరం చేస్తుంది. కోల్డ్-రోల్డ్ స్టీల్ మరియు డ్రాన్ వైర్లలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు.
• ధాన్యం పరిమాణ శుద్ధి: ధాన్యం పరిమాణాన్ని తగ్గించడం వలన ధాన్యం సరిహద్దు ప్రాంతం పెరుగుతుంది, ఇది స్థానభ్రంశం కదలికను అడ్డుకుంటుంది. ఇది సాధారణంగా థర్మోమెకానికల్ ప్రాసెసింగ్ ద్వారా సాధించబడుతుంది.
• అవక్షేపణ గట్టిపడటం (ఏజ్ హార్డనింగ్): మాతృకలో సూక్ష్మ అవక్షేపాలను ఏర్పరచడం, ఇవి స్థానభ్రంశం కదలికను అడ్డుకుంటాయి. ఉదాహరణలలో విమాన నిర్మాణాలలో ఉపయోగించే అల్యూమినియం మిశ్రమలోహాలు ఉన్నాయి.
• విక్షేపణ బలోపేతం: మాతృక అంతటా సూక్ష్మ, స్థిరమైన కణాలను విక్షేపించడం. ఈ కణాలు స్థానభ్రంశం కదలికకు అడ్డంకులుగా పనిచేస్తాయి.
• మార్టెన్‌సిటిక్ పరివర్తన: గట్టిపడిన ఉక్కులలో కనిపించే విధంగా, కఠినమైన మరియు పెళుసైన దశకు దారితీసే ఒక విస్తరణరహిత దశ పరివర్తన.

లోహ ప్రాసెసింగ్ పద్ధతులు

లోహ మిశ్రమలోహాలను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించే ప్రాసెసింగ్ పద్ధతులు వాటి సూక్ష్మనిర్మాణం మరియు తుది లక్షణాలను గణనీయంగా ప్రభావితం చేస్తాయి. ముఖ్య ప్రాసెసింగ్ పద్ధతులలో ఇవి ఉన్నాయి:

కాస్టింగ్

కాస్టింగ్ అనేది కరిగిన లోహాన్ని ఒక అచ్చులో పోసి, దానిని గట్టిపడటానికి మరియు అచ్చు ఆకారాన్ని తీసుకోవడానికి అనుమతించడం. వివిధ కాస్టింగ్ పద్ధతులు ఉన్నాయి, ప్రతి దాని ప్రయోజనాలు మరియు ప్రతికూలతలు ఉన్నాయి:

• శాండ్ కాస్టింగ్: పెద్ద భాగాలకు అనువైన ఒక బహుముఖ మరియు ఖర్చు-సమర్థవంతమైన పద్ధతి, కానీ సాపేక్షంగా పేలవమైన ఉపరితల ముగింపుతో ఉంటుంది. ఆటోమోటివ్ ఇంజిన్ బ్లాక్‌లు మరియు పెద్ద నిర్మాణ భాగాల కోసం ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉపయోగిస్తారు.
• డై కాస్టింగ్: మంచి డైమెన్షనల్ కచ్చితత్వం మరియు ఉపరితల ముగింపుతో భాగాలను ఉత్పత్తి చేసే అధిక-పరిమాణ ప్రక్రియ. ఆటోమోటివ్ మరియు వినియోగదారు ఎలక్ట్రానిక్స్‌లో జింక్ మరియు అల్యూమినియం మిశ్రమలోహాల కోసం సాధారణంగా ఉపయోగిస్తారు.
• ఇన్వెస్ట్‌మెంట్ కాస్టింగ్ (లాస్ట్-వాక్స్ కాస్టింగ్): అద్భుతమైన ఉపరితల ముగింపు మరియు డైమెన్షనల్ కచ్చితత్వంతో అత్యంత సంక్లిష్టమైన భాగాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఏరోస్పేస్‌లో టర్బైన్ బ్లేడ్‌లు మరియు మెడికల్ ఇంప్లాంట్‌ల కోసం విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు.
• కంటిన్యూయస్ కాస్టింగ్: బిల్లేట్లు, బ్లూమ్‌లు మరియు స్లాబ్‌ల వంటి పొడవైన, నిరంతర ఆకృతులను ఉత్పత్తి చేసే ప్రక్రియ. ఉక్కు పరిశ్రమ యొక్క మూలస్తంభం, ముడి పదార్థాల సమర్థవంతమైన ఉత్పత్తిని సాధ్యం చేస్తుంది.

ఫార్మింగ్

ఫార్మింగ్ ప్రక్రియలలో ప్లాస్టిక్ విరూపణ ద్వారా లోహాన్ని ఆకృతి చేయడం ఉంటుంది. సాధారణ ఫార్మింగ్ పద్ధతులలో ఇవి ఉన్నాయి:

• ఫోర్జింగ్: లోహాన్ని ఆకృతి చేయడానికి సంపీడన బలాలను ఉపయోగించే ప్రక్రియ. ఇది ధాన్యం నిర్మాణాన్ని సమలేఖనం చేయడం ద్వారా పదార్థం యొక్క యాంత్రిక లక్షణాలను మెరుగుపరుస్తుంది. క్రాంక్‌షాఫ్ట్‌లు, కనెక్టింగ్ రాడ్‌లు మరియు ఇతర అధిక-బలము గల భాగాలను సృష్టించడానికి ఉపయోగిస్తారు.
• రోలింగ్: రోలర్ల ద్వారా లోహాన్ని పంపడం ద్వారా దాని మందాన్ని తగ్గించే ప్రక్రియ. షీట్లు, ప్లేట్లు మరియు బార్లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఉక్కు మరియు అల్యూమినియం ఉత్పత్తుల తయారీకి అవసరం.
• ఎక్స్‌ట్రూజన్: ఒక నిర్దిష్ట ఆకారాన్ని సృష్టించడానికి లోహాన్ని డై ద్వారా బలవంతంగా నెట్టే ప్రక్రియ. అల్యూమినియం ప్రొఫైల్స్, పైపులు మరియు ట్యూబ్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.
• డ్రాయింగ్: దాని వ్యాసాన్ని తగ్గించడానికి లోహాన్ని డై ద్వారా లాగే ప్రక్రియ. వైర్లు మరియు ట్యూబ్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.

పౌడర్ మెటలర్జీ

పౌడర్ మెటలర్జీ (PM) అనేది ఘన భాగాలను సృష్టించడానికి లోహ పొడులను కుదించడం మరియు సింటరింగ్ చేయడం. ఈ ప్రక్రియ అనేక ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది, సంక్లిష్ట ఆకృతులను ఉత్పత్తి చేయగల సామర్థ్యం, సచ్ఛిద్రతను నియంత్రించడం మరియు సంప్రదాయ పద్ధతులను ఉపయోగించి కలపడం కష్టంగా ఉండే మూలకాలతో మిశ్రమలోహాలను సృష్టించడం వంటివి.

PM ఆటోమోటివ్ భాగాలు, కట్టింగ్ టూల్స్ మరియు స్వీయ-కందెన బేరింగ్‌ల తయారీకి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. మెటల్ ఇంజెక్షన్ మోల్డింగ్ (MIM) అనేది ఒక నిర్దిష్ట PM టెక్నిక్, ఇది సంక్లిష్టమైన, అధిక-ఖచ్చితత్వ భాగాలను పెద్ద ఎత్తున సృష్టించడానికి అనుమతిస్తుంది. PM భాగాలకు ప్రపంచ డిమాండ్ క్రమంగా పెరుగుతోంది.

వెల్డింగ్

వెల్డింగ్ అనేది రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ లోహ భాగాలను కలిసి కరిగించి చేర్చే ప్రక్రియ. అనేక వెల్డింగ్ పద్ధతులు ఉన్నాయి, ప్రతి దాని ప్రయోజనాలు మరియు ప్రతికూలతలు ఉన్నాయి:

• ఆర్క్ వెల్డింగ్: లోహాలను కరిగించి మరియు ఫ్యూజ్ చేయడానికి విద్యుత్ ఆర్క్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. నిర్మాణం, నౌకా నిర్మాణం మరియు తయారీలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తారు.
• గ్యాస్ వెల్డింగ్: లోహాలను కరిగించి మరియు ఫ్యూజ్ చేయడానికి గ్యాస్ మంటను ఉపయోగిస్తుంది. ఆర్క్ వెల్డింగ్ కంటే తక్కువ సాధారణం కానీ నిర్దిష్ట అనువర్తనాలకు ఉపయోగపడుతుంది.
• రెసిస్టెన్స్ వెల్డింగ్: వేడిని ఉత్పత్తి చేయడానికి మరియు లోహాలను ఫ్యూజ్ చేయడానికి విద్యుత్ నిరోధకతను ఉపయోగిస్తుంది. షీట్ మెటల్ భాగాల అధిక-పరిమాణ ఉత్పత్తికి ఉపయోగిస్తారు.
• లేజర్ వెల్డింగ్: లోహాలను కరిగించి మరియు ఫ్యూజ్ చేయడానికి ఫోకస్డ్ లేజర్ బీమ్‌ను ఉపయోగిస్తుంది. అధిక కచ్చితత్వం మరియు ఇరుకైన ఉష్ణ-ప్రభావిత జోన్‌ను అందిస్తుంది.
• ఎలక్ట్రాన్ బీమ్ వెల్డింగ్: లోహాలను కరిగించి మరియు ఫ్యూజ్ చేయడానికి వాక్యూమ్‌లో ఎలక్ట్రాన్ల పుంజాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. లోతైన చొచ్చుకుపోవటం మరియు కనీస వక్రీకరణను అందిస్తుంది.

హీట్ ట్రీట్మెంట్

హీట్ ట్రీట్మెంట్ అనేది లోహ మిశ్రమలోహాల సూక్ష్మనిర్మాణం మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను మార్చడానికి నియంత్రిత వేడి మరియు శీతలీకరణను కలిగి ఉంటుంది. సాధారణ హీట్ ట్రీట్మెంట్ ప్రక్రియలలో ఇవి ఉన్నాయి:

• అనీలింగ్: లోహాన్ని మృదువుగా చేస్తుంది, అంతర్గత ఒత్తిళ్లను తగ్గిస్తుంది మరియు సాగే గుణాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
• హార్డనింగ్: లోహం యొక్క కాఠిన్యం మరియు బలాన్ని పెంచుతుంది.
• టెంపరింగ్: గట్టిపడిన ఉక్కు యొక్క కొంత కాఠిన్యాన్ని నిలుపుకుంటూ దాని పెళుసుదనాన్ని తగ్గిస్తుంది.
• కేస్ హార్డనింగ్: ఉక్కు భాగం యొక్క ఉపరితలాన్ని గట్టిపరుస్తుంది, అయితే కోర్ సాపేక్షంగా మృదువుగా ఉంటుంది.
• సొల్యూషన్ హీట్ ట్రీట్మెంట్ మరియు ఏజింగ్: అవక్షేపణ-గట్టిపడే మిశ్రమలోహాలను బలోపేతం చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.

లోహాల అడిటివ్ మానుఫాక్చరింగ్ (3D ప్రింటింగ్)

అడిటివ్ మానుఫాక్చరింగ్ (AM), దీనిని 3D ప్రింటింగ్ అని కూడా అంటారు, ఇది లోహ పొడులు లేదా వైర్ల నుండి పొరల వారీగా భాగాలను నిర్మించే ఒక విప్లవాత్మక సాంకేతికత. AM అనేక ప్రయోజనాలను అందిస్తుంది, సంక్లిష్ట జ్యామితులను సృష్టించగల సామర్థ్యం, పదార్థ వ్యర్థాలను తగ్గించడం మరియు నిర్దిష్ట అనువర్తనాల కోసం భాగాలను అనుకూలీకరించడం వంటివి. ముఖ్య లోహ AM ప్రక్రియలలో ఇవి ఉన్నాయి:

• పౌడర్ బెడ్ ఫ్యూజన్ (PBF): సెలెక్టివ్ లేజర్ మెల్టింగ్ (SLM) మరియు ఎలక్ట్రాన్ బీమ్ మెల్టింగ్ (EBM) వంటి ప్రక్రియలను కలిగి ఉంటుంది, ఇక్కడ లేజర్ లేదా ఎలక్ట్రాన్ బీమ్ ఎంపిక చేసిన లోహ పొడి పొరలను కరిగించి ఫ్యూజ్ చేస్తుంది.
• డైరెక్టెడ్ ఎనర్జీ డిపాజిషన్ (DED): లేజర్ ఇంజనీర్డ్ నెట్ షేపింగ్ (LENS) మరియు వైర్ ఆర్క్ అడిటివ్ మానుఫాక్చరింగ్ (WAAM) వంటి ప్రక్రియలను కలిగి ఉంటుంది, ఇక్కడ లోహ పొడి లేదా వైర్ డిపాజిట్ చేయబడినప్పుడు ఫోకస్డ్ ఎనర్జీ సోర్స్ దానిని కరిగిస్తుంది.
• బైండర్ జెట్టింగ్: బైండర్ ఎంపిక చేసిన విధంగా పౌడర్ బెడ్‌పై డిపాజిట్ చేయబడుతుంది, ఆ తర్వాత ఘన భాగాన్ని సృష్టించడానికి సింటరింగ్ చేయబడుతుంది.

ఏరోస్పేస్, మెడికల్ మరియు ఆటోమోటివ్ వంటి పరిశ్రమలలో మెటల్ AM వేగంగా ప్రాచుర్యం పొందుతోంది, సంక్లిష్ట డిజైన్లతో తేలికైన, అధిక-పనితీరు గల భాగాల ఉత్పత్తిని సాధ్యం చేస్తుంది. ప్రపంచ పరిశోధన మరియు అభివృద్ధి ప్రయత్నాలు మెటల్ AM ప్రక్రియల వేగం, ఖర్చు-సమర్థత మరియు పదార్థ లక్షణాలను మెరుగుపరచడంపై దృష్టి సారించాయి.

మిశ్రమలోహ అభివృద్ధి మరియు ప్రాసెసింగ్ యొక్క అనువర్తనాలు

మిశ్రమలోహ అభివృద్ధి మరియు ప్రాసెసింగ్ పద్ధతులు విస్తృత శ్రేణి పరిశ్రమలలో కీలకమైనవి:

• ఏరోస్పేస్: విమాన నిర్మాణాలు, ఇంజిన్లు మరియు ల్యాండింగ్ గేర్‌లకు అధిక-బలం, తేలికైన మిశ్రమలోహాలు అవసరం. ఉదాహరణలలో అల్యూమినియం మిశ్రమలోహాలు, టైటానియం మిశ్రమలోహాలు మరియు నికెల్-ఆధారిత సూపర్‌అలాయ్‌లు ఉన్నాయి.
• ఆటోమోటివ్: ఇంజిన్ బ్లాక్‌లు, ఛాసిస్ భాగాలు మరియు బాడీ ప్యానెళ్ల కోసం మిశ్రమలోహాలు ఉపయోగిస్తారు. ఇంధన సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరచడం మరియు ఉద్గారాలను తగ్గించడంపై దృష్టి కేంద్రీకరించబడింది. ఉదాహరణలలో అధిక-బలము గల స్టీల్స్ మరియు అల్యూమినియం మిశ్రమలోహాలు ఉన్నాయి.
• మెడికల్: ఇంప్లాంట్లు, శస్త్రచికిత్స పరికరాలు మరియు వైద్య పరికరాల కోసం బయోకాంపాటిబుల్ మిశ్రమలోహాలు ఉపయోగిస్తారు. ఉదాహరణలలో టైటానియం మిశ్రమలోహాలు, స్టెయిన్‌లెస్ స్టీల్స్ మరియు కోబాల్ట్-క్రోమియం మిశ్రమలోహాలు ఉన్నాయి.
• నిర్మాణం: భవనాలు, వంతెనలు మరియు మౌలిక సదుపాయాలకు ఉక్కు ప్రాథమిక నిర్మాణ సామగ్రి. దీర్ఘకాలిక నిర్మాణాలకు అధిక-బలము గల స్టీల్స్ మరియు తుప్పు-నిరోధక పూతలు అవసరం.
• ఎలక్ట్రానిక్స్: కండక్టర్లు, కనెక్టర్లు మరియు ఎలక్ట్రానిక్ ప్యాకేజింగ్ కోసం మిశ్రమలోహాలు ఉపయోగిస్తారు. ఉదాహరణలలో రాగి మిశ్రమలోహాలు, అల్యూమినియం మిశ్రమలోహాలు మరియు సోల్డర్లు ఉన్నాయి.
• శక్తి: విద్యుత్ ప్లాంట్లు, పైప్‌లైన్లు మరియు పునరుత్పాదక ఇంధన వ్యవస్థలలో మిశ్రమలోహాలు ఉపయోగిస్తారు. ఉదాహరణలలో అధిక-ఉష్ణోగ్రత స్టీల్స్, నికెల్-ఆధారిత మిశ్రమలోహాలు మరియు తుప్పు-నిరోధక మిశ్రమలోహాలు ఉన్నాయి.
• తయారీ: కట్టింగ్ టూల్స్, డైస్ మరియు అచ్చుల కోసం మిశ్రమలోహాలు ఉపయోగిస్తారు. ఉదాహరణలలో టూల్ స్టీల్స్, హై-స్పీడ్ స్టీల్స్ మరియు సిమెంటెడ్ కార్బైడ్‌లు ఉన్నాయి.

మిశ్రమలోహ అభివృద్ధి మరియు ప్రాసెసింగ్ లో భవిష్యత్ పోకడలు

అనేక పోకడలు మిశ్రమలోహ అభివృద్ధి మరియు ప్రాసెసింగ్ యొక్క భవిష్యత్తును తీర్చిదిద్దుతున్నాయి:

• హై-ఎంట్రోపీ అలాయ్స్ (HEAs): దాదాపు సమాన పరమాణు నిష్పత్తిలో ఐదు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ మూలకాలను కలిగి ఉన్న మిశ్రమలోహాలు. HEAలు అధిక బలం, అధిక కాఠిన్యం మరియు అద్భుతమైన తుప్పు నిరోధకత వంటి ప్రత్యేక లక్షణాలను ప్రదర్శిస్తాయి.
• అడ్వాన్స్‌డ్ హై-స్ట్రెంత్ స్టీల్స్ (AHSS): అసాధారణమైన బలం-బరువు నిష్పత్తులతో కూడిన స్టీల్స్, ఆటోమోటివ్ మరియు ఇతర పరిశ్రమలలో తేలికపాటిని సాధ్యం చేస్తాయి.
• కంప్యూటేషనల్ మెటీరియల్స్ ఇంజనీరింగ్: మిశ్రమలోహ రూపకల్పనను వేగవంతం చేయడానికి మరియు ప్రాసెసింగ్ పారామితులను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి గణన నమూనాను ఉపయోగించడం.
• ఇంటిగ్రేటెడ్ కంప్యూటేషనల్ మెటీరియల్స్ ఇంజనీరింగ్ (ICME): వివిధ పరిస్థితులలో పదార్థాల ప్రవర్తనను అంచనా వేయడానికి వివిధ పొడవు ప్రమాణాలలో గణన నమూనాలను అనుసంధానించడం.
• సస్టైనబుల్ మెటీరియల్స్ ప్రాసెసింగ్: మరింత పర్యావరణ అనుకూలమైన మరియు శక్తి-సమర్థవంతమైన ప్రాసెసింగ్ పద్ధతులను అభివృద్ధి చేయడం.
• ఆర్టిఫిషియల్ ఇంటెలిజెన్స్ (AI) మరియు మెషిన్ లెర్నింగ్ (ML): పెద్ద డేటాసెట్‌లను విశ్లేషించడానికి మరియు కొత్త మిశ్రమలోహ కూర్పులు మరియు ప్రాసెసింగ్ పారామితులను గుర్తించడానికి AI మరియు MLను ఉపయోగించడం.
• అడిటివ్ మానుఫాక్చరింగ్ యొక్క పెరిగిన ఉపయోగం: మెటల్ AM టెక్నాలజీలలో మరిన్ని పురోగతులు మరింత సంక్లిష్టమైన మరియు అధిక-పనితీరు గల భాగాల సృష్టిని అనుమతిస్తాయి.

ముగింపు

వివిధ పరిశ్రమలలో సాంకేతికతలను అభివృద్ధి చేయడానికి మిశ్రమలోహ అభివృద్ధి మరియు ప్రాసెసింగ్ చాలా కీలకం. లోహ మిశ్రమలోహాలతో సంబంధం ఉన్న విభిన్న అనువర్తనాలు మరియు సవాళ్లను అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రపంచ దృక్పథం అవసరం. ఆవిష్కరణలను స్వీకరించడం, స్థిరమైన పద్ధతులను అవలంబించడం మరియు గణన సాధనాలను ఉపయోగించడం ద్వారా, మెటీరియల్స్ సైన్స్ కమ్యూనిటీ సమాజం యొక్క అభివృద్ధి చెందుతున్న అవసరాలను తీర్చగల కొత్త మరియు మెరుగైన మిశ్రమలోహాలను అభివృద్ధి చేస్తూనే ఉంటుంది. లోహాలు మరియు మిశ్రమలోహాల భవిష్యత్తు ఉజ్వలంగా ఉంది, పనితీరు, స్థిరత్వం మరియు కార్యాచరణలో మరిన్ని పురోగతులను వాగ్దానం చేస్తుంది.