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सैन्य उपकरणों के लिए धातु सामग्री की अनुप्रयोग स्थिति
2024-09-07
नई सामग्री उद्योग एक रणनीतिक और बुनियादी उद्योग है, और वैज्ञानिक और तकनीकी क्रांति और औद्योगिक परिवर्तन के एक नए दौर के लिए एक महत्वपूर्ण क्षेत्र है। पिछले दस वर्षों में, चीन के नए सामग्री उद्योग का कुल उत्पादन मूल्य 20% से अधिक की वार्षिक चक्रवृद्धि दर से बढ़ा है। प्रासंगिक राष्ट्रीय विभाग लक्ष्य अभिविन्यास और समस्या अभिविन्यास का पालन करेंगे, नई सामग्रियों के नवाचार और विकास पारिस्थितिकी को अनुकूलित करना जारी रखेंगे, कमियों और सामग्रियों में सफलताओं को बढ़ावा देने के लिए समन्वय करेंगे, और नई सामग्री उद्योग के विकास और विकास में तेजी लाएंगे।
सैन्य सामग्री नई पीढ़ी के हथियारों और उपकरणों के लिए भौतिक आधार हैं, और आज की दुनिया में सैन्य क्षेत्र में महत्वपूर्ण तकनीक भी हैं। सैन्य नई सामग्री प्रौद्योगिकी सैन्य क्षेत्र में उपयोग की जाने वाली एक नई सामग्री प्रौद्योगिकी है। यह आधुनिक परिष्कृत हथियारों और उपकरणों की कुंजी है और सैन्य उच्च प्रौद्योगिकी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है। दुनिया भर के देश नई सैन्य सामग्री प्रौद्योगिकी के विकास को बहुत महत्व देते हैं। नई सैन्य सामग्री प्रौद्योगिकी के विकास में तेजी लाना सैन्य नेतृत्व बनाए रखने के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त है।
1、टाइटेनियम मिश्र धातु
टाइटेनियम मिश्र धातु टाइटेनियम पर आधारित अन्य मिश्र धातु तत्वों को मिलाकर बनाई गई मिश्र धातु है। टाइटेनियम मिश्र धातु में अच्छा संक्षारण प्रतिरोध, थकान प्रतिरोध और उच्च विशिष्ट शक्ति है, और एयरोस्पेस उपकरणों के वजन घटाने में एक अपूरणीय भूमिका है, इसलिए इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। विमानन इंजन, विमान, मिसाइल और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। उन्नत लड़ाकू विमानों की उच्च गति और उच्च गतिशीलता की विशेषताओं को पूरा करने के लिए, विमान के शरीर की संरचनात्मक ताकत सुनिश्चित करते हुए जितना संभव हो उतना वजन कम करना आवश्यक है, और साथ ही, इसमें मजबूत उच्च तापमान प्रतिरोध होना चाहिए। टाइटेनियम मिश्र धातु सबसे बड़ी विशिष्ट शक्ति (शक्ति-भार अनुपात) वाली धातु सामग्री है। यह उन्नत लड़ाकू विमानों की उच्च संरचनात्मक ताकत को पूरा करते हुए विमान के वजन को काफी कम कर सकता है और संरचनात्मक दक्षता में सुधार कर सकता है।
टाइटेनियम में हल्के वजन, उच्च विशिष्ट शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध आदि जैसे उत्कृष्ट गुणों की एक श्रृंखला है। यह एक उत्कृष्ट हल्के वजन, उच्च गलनांक संरचनात्मक सामग्री, नई कार्यात्मक सामग्री और महत्वपूर्ण जैव चिकित्सा सामग्री है। इसका उपयोग विमानन, एयरोस्पेस, जहाजों, परमाणु ऊर्जा, रासायनिक उद्योग आदि में किया जाता है। इसका व्यापक रूप से पेट्रोलियम, धातु विज्ञान, विद्युत शक्ति, प्रकाश उद्योग, चिकित्सा देखभाल, खेल, पर्यावरण संरक्षण और लोगों के दैनिक जीवन में उपयोग किया जाता है। समाज की प्रगति के साथ बाजार की संभावनाएँ तेजी से व्यापक होती जा रही हैं। टाइटेनियम दुर्लभ धातुओं की श्रेणी में आता है, लेकिन टाइटेनियम संसाधन प्रचुर मात्रा में हैं और सामाजिक विकास की जरूरतों को प्रभावी ढंग से पूरा कर सकते हैं। चीन, संयुक्त राज्य अमेरिका, रूस, जापान और अन्य देशों ने पूर्ण टाइटेनियम धातु विज्ञान, प्रसंस्करण, अनुप्रयोग और वैज्ञानिक अनुसंधान प्रणाली स्थापित की है। यूरोपीय और अन्य देशों ने भी उन्नत टाइटेनियम और इसके मिश्र धातु प्रसंस्करण, अनुप्रयोग और वैज्ञानिक अनुसंधान प्रणाली स्थापित की है, जो उच्च गुणवत्ता वाले टाइटेनियम सामग्री के उत्पादन के लिए आधार प्रदान करती है। विश्वसनीय गारंटी, इसलिए टाइटेनियम एक ऐसी सामग्री है जिस पर लोग शोध, विकास और अनुप्रयोग के लिए कड़ी मेहनत कर रहे हैं।
1960 के दशक के उत्तरार्ध से, सैन्य विमानों में इस्तेमाल होने वाले टाइटेनियम की मात्रा में साल दर साल वृद्धि हुई है। वर्तमान में, यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा डिजाइन किए गए विभिन्न उन्नत लड़ाकू जेट और बमवर्षक विमानों में उपयोग किए जाने वाले टाइटेनियम मिश्र धातु की मात्रा 20% से अधिक पर स्थिर हो गई है, और अमेरिकी F-22 लड़ाकू जेट में उपयोग किए जाने वाले टाइटेनियम की मात्रा 41% जितनी अधिक है। वर्तमान में, मेरे देश के तीसरी पीढ़ी के लड़ाकू विमान प्रति विमान लगभग 2.25 टन टाइटेनियम मिश्र धातु का उपयोग करते हैं, जो दूसरी पीढ़ी के विमान (J-8 0.2 टन) से 12 गुना अधिक है; चौथी पीढ़ी के लड़ाकू विमान प्रति विमान लगभग 3.6 टन टाइटेनियम मिश्र धातु का उपयोग करते हैं। जैसे-जैसे चौथी पीढ़ी के सैन्य लड़ाकू विमानों के लिए टाइटेनियम मिश्र धातुओं का मूल्य, नियोजित उपयोग और मात्रा बढ़ती है, सैन्य उपयोग के लिए उच्च अंत टाइटेनियम मिश्र धातुओं की बाजार मांग में वृद्धि जारी रहने की उम्मीद है।
आधुनिक युद्ध के विकास के साथ, सेना को उच्च शक्ति, लंबी दूरी, उच्च सटीकता और तेजी से प्रतिक्रिया क्षमताओं के साथ बहु-कार्यात्मक उन्नत हॉवित्जर सिस्टम की आवश्यकता है। उन्नत हॉवित्जर प्रणाली की प्रमुख तकनीकों में से एक नई सामग्री तकनीक है। स्व-चालित तोपखाने के बुर्ज, घटकों और हल्के धातु के बख्तरबंद वाहनों के लिए सामग्रियों का हल्का होना हथियारों के विकास में एक अपरिहार्य प्रवृत्ति है। गतिशीलता और सुरक्षा सुनिश्चित करने के आधार पर, सेना के हथियारों में टाइटेनियम मिश्र धातु का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। 155 आर्टिलरी थूथन ब्रेक में टाइटेनियम मिश्र धातु का उपयोग न केवल वजन को कम कर सकता है, बल्कि गुरुत्वाकर्षण के कारण आर्टिलरी बैरल के विरूपण को भी कम कर सकता है, प्रभावी रूप से शूटिंग सटीकता में सुधार कर सकता है; मुख्य युद्धक टैंकों और हेलीकॉप्टर-एंटी-टैंक बहुउद्देश्यीय मिसाइलों पर कुछ जटिल आकार के घटक टाइटेनियम मिश्र धातु से बनाए जा सकते हैं, जो न केवल उत्पाद की प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं बल्कि भागों की प्रसंस्करण लागत को भी कम कर सकते हैं।
अतीत में लंबे समय तक, उच्च विनिर्माण लागत के कारण टाइटेनियम मिश्र धातुओं का अनुप्रयोग बहुत सीमित रहा है। हाल के वर्षों में, दुनिया भर के देश सक्रिय रूप से कम कीमत वाले टाइटेनियम मिश्र धातुओं का विकास कर रहे हैं।
टाइटेनियम एक ऐसी धातु है जिसके पास 1950 के दशक में विकसित उत्कृष्ट गुण और प्रचुर संसाधन हैं। सैन्य उद्योग में उच्च शक्ति और कम घनत्व वाली सामग्रियों की बढ़ती मांग के साथ, टाइटेनियम मिश्र धातुओं के औद्योगिकीकरण की प्रक्रिया में काफी तेजी आई है। विदेशों में, उन्नत विमानों पर टाइटेनियम सामग्री का वजन विमान संरचना के कुल वजन का 30 ~ 35% तक पहुंच गया है। हमारे देश में "नौवीं पंचवर्षीय योजना" अवधि के दौरान, विमानन, एयरोस्पेस, जहाज निर्माण और अन्य विभागों की जरूरतों को पूरा करने के लिए, देश ने टाइटेनियम मिश्र धातुओं को नई सामग्रियों के विकास के लिए प्राथमिकताओं में से एक माना। यह उम्मीद की जाती है कि "10वीं पंचवर्षीय योजना" हमारे देश में नई टाइटेनियम मिश्र धातु सामग्री और नई प्रक्रियाओं के तेजी से विकास की अवधि होगी।
वैश्विक बाजार मांग संरचना के दृष्टिकोण से, टाइटेनियम मिश्र धातु मुख्य रूप से विमानन उद्योग, राष्ट्रीय रक्षा उद्योग और अन्य उद्योगों में उपयोग किए जाते हैं। उनमें से, विमानन उद्योग में आवेदन की मांग सबसे बड़ी है, जो लगभग 50% है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से विमान और इंजन के निर्माण में किया जाता है। हालांकि, चीन की तुलना में, टाइटेनियम उत्पादों की मांग संरचना में स्पष्ट अंतर हैं। उत्तरी अमेरिका और यूरोपीय संघ में, जिन्होंने एयरोस्पेस और सैन्य रक्षा उद्योगों को विकसित किया है, विशेष रूप से संयुक्त राज्य अमेरिका, टाइटेनियम उत्पादों की 50% से अधिक मांग एयरोस्पेस और सैन्य रक्षा क्षेत्रों से आती है। यद्यपि हमारा देश दुनिया के सबसे बड़े उत्पादकों और टाइटेनियम धातु के उपभोक्ताओं में से एक है, हमारे देश की अधिकांश टाइटेनियम उत्पादों की मांग रासायनिक उद्योग से आती है। अनुप्रयोग मुख्य रूप से अपेक्षाकृत कम तकनीकी सामग्री के साथ जंग-रोधी सामग्री हैं। एयरोस्पेस क्षेत्र में उच्च अंत मांग ने पिछले दो वर्षों में मांग के आधे से अधिक के लिए जिम्मेदार है। अनुपात में वृद्धि हुई है, लेकिन यह अभी भी केवल 18.4% (10,000 टन) के बराबर है, जो अंतरराष्ट्रीय औसत स्तर से बहुत कम है। उपरोक्त डेटा से पता चलता है कि अधिक विकसित देश और बड़े औद्योगिक पैमाने वाले देश अधिक टाइटेनियम का उपयोग करते हैं। जितने अधिक तकनीकी रूप से उन्नत देश हैं, उतनी ही अधिक टाइटेनियम सामग्री एयरोस्पेस उद्योग में उपयोग की जाती है और उतनी ही अधिक उच्च-स्तरीय टाइटेनियम सामग्री का उपयोग किया जाता है
2、एल्यूमीनियम मिश्र धातु
एल्युमिनियम मिश्र धातु हल्की धातु सामग्री में से एक है। यह एल्युमिनियम पर आधारित मिश्र धातु है जिसमें कुछ मात्रा में अन्य मिश्र धातु तत्व मिलाए जाते हैं। एल्युमिनियम की सामान्य विशेषताओं के अलावा, इसमें उच्च शक्ति, अच्छा कास्टिंग प्रदर्शन और प्लास्टिक प्रसंस्करण प्रदर्शन और अच्छी विद्युत चालकता भी होती है। थर्मल चालकता, अच्छा संक्षारण प्रतिरोध और वेल्डेबिलिटी जैसी विशेषताएं। एल्युमिनियम मिश्र धातु में कम घनत्व, अच्छे यांत्रिक गुण, अच्छा प्रसंस्करण प्रदर्शन, गैर-विषाक्तता, आसान पुनर्चक्रण, उत्कृष्ट विद्युत चालकता, गर्मी हस्तांतरण और संक्षारण प्रतिरोध आदि की विशेषताएं हैं, जिससे इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वर्तमान में इसका उपयोग समुद्री उद्योग, रासायनिक उद्योग, एयरोस्पेस, धातु पैकेजिंग, परिवहन और अन्य क्षेत्रों में किया जाता है।
एल्यूमीनियम मिश्र धातु हमेशा सैन्य उद्योग में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली धातु संरचनात्मक सामग्री रही है। एल्यूमीनियम मिश्र धातु में कम घनत्व, उच्च शक्ति और अच्छे प्रसंस्करण प्रदर्शन की विशेषताएं हैं। एक संरचनात्मक सामग्री के रूप में, इसके उत्कृष्ट प्रसंस्करण प्रदर्शन के कारण, इसे सामग्री की क्षमता का पूरी तरह से उपयोग करने और घटकों को बेहतर बनाने के लिए विभिन्न क्रॉस-सेक्शन के प्रोफाइल, पाइप, उच्च-प्रबलित प्लेट आदि में बनाया जा सकता है। कठोरता और ताकत। इसलिए, एल्यूमीनियम मिश्र धातु हल्के हथियारों के लिए पसंदीदा हल्के संरचनात्मक सामग्री है।
विमानन उद्योग में, एल्यूमीनियम मिश्र धातु का उपयोग मुख्य रूप से विमान की खाल, विभाजन, लंबी बीम और ट्रिम बार बनाने के लिए किया जाता है। एयरोस्पेस उद्योग में, एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रक्षेपण वाहनों और अंतरिक्ष यान के संरचनात्मक भागों के लिए महत्वपूर्ण सामग्री हैं। हथियारों के क्षेत्र में, एल्यूमीनियम मिश्र धातु का सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है। इसका व्यापक रूप से पैदल सेना के लड़ाकू वाहनों और बख्तरबंद परिवहन वाहनों में उपयोग किया जाता है। हाल ही में विकसित होवित्जर माउंट में भी बड़ी संख्या में नई एल्यूमीनियम मिश्र धातु सामग्री का उपयोग किया गया है।
वर्तमान में, चीन के एयरोस्पेस और जहाज निर्माण क्षेत्रों में उच्च अंत एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं का स्वतंत्र रूप से उत्पादन किया जा सकता है। हालांकि, कमजोर प्रौद्योगिकी संचय और अपर्याप्त उत्पादन प्रक्रिया नियंत्रण के कारण, उत्पाद प्रदर्शन एकरूपता खराब है या योग्यता दर कम है। विदेशी लागतों की तुलना में, नियंत्रण में अंतराल हैं। हालांकि, प्रमुख प्रौद्योगिकियों में अनुभव और क्रमिक सफलताओं के संचय के साथ, औद्योगिक श्रृंखला उच्च अंत क्षेत्रों में अपने विकास को गहरा करना जारी रख रही है। वर्तमान में, एल्यूमीनियम मिश्र धातु स्टील के बाद दूसरी सबसे बड़ी धातु सामग्री है, और यह उच्च शक्ति, उच्च क्रूरता, संक्षारण प्रतिरोध, बुद्धिमत्ता, सटीकता और कॉम्पैक्टनेस जैसे अनुप्रयोगों की ओर विकसित हो रही है। डेटा बताते हैं कि 2022 में मेरे देश का घरेलू एल्यूमीनियम मिश्र धातु उत्पादन 12.183 मिलियन टन होगा, जो साल-दर-साल 14.07% की वृद्धि है।
3、मैग्नीशियम मिश्र धातु
मैग्नीशियम एल्युमिनियम, कॉपर, जिंक, जिरकोनियम, थोरियम और अन्य धातुओं के साथ मिश्र धातु बना सकता है। शुद्ध मैग्नीशियम की तुलना में, इस मिश्र धातु में बेहतर यांत्रिक गुण होते हैं और यह एक अच्छी संरचनात्मक सामग्री है। हालांकि विकृत मैग्नीशियम मिश्र धातुओं में अच्छे समग्र गुण होते हैं, मैग्नीशियम में एक क्लोज-पैक हेक्सागोनल जाली होती है, जो प्लास्टिक प्रसंस्करण को कठिन और महंगा बनाती है। इसलिए, विकृत मैग्नीशियम मिश्र धातुओं की वर्तमान खपत कास्ट मैग्नीशियम मिश्र धातुओं की तुलना में बहुत कम है। आवर्त सारणी में दर्जनों तत्व हैं जिन्हें मैग्नीशियम के साथ मिश्रित किया जा सकता है।
20वीं सदी से ही एयरोस्पेस क्षेत्र में मैग्नीशियम मिश्र धातुओं का इस्तेमाल किया जाता रहा है। चूंकि मैग्नीशियम मिश्र धातु विमान के वायुगतिकीय प्रदर्शन में बहुत सुधार कर सकती है और इसके संरचनात्मक वजन को काफी कम कर सकती है, इसलिए कई हिस्से इससे बनाए जाते हैं। आम तौर पर, विमानन में इस्तेमाल होने वाले मैग्नीशियम मिश्र धातु मुख्य रूप से प्लेट और एक्सट्रूडेड प्रोफाइल होते हैं, और एक छोटा हिस्सा कास्टिंग होता है। विमानन में मैग्नीशियम मिश्र धातुओं के वर्तमान अनुप्रयोग क्षेत्रों में नागरिक विमान के पुर्जे, प्रोपेलर, गियरबॉक्स, ब्रैकेट संरचना और विभिन्न नागरिक और सैन्य विमानों के लिए रॉकेट, मिसाइल और उपग्रहों के कुछ हिस्से शामिल हैं। मैग्नीशियम मिश्र धातु उत्पादन प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, प्रदर्शन में सुधार जारी रहेगा और आवेदन का दायरा बढ़ता रहेगा।
मैग्नीशियम मिश्र धातु में अच्छा हल्का वजन, मशीनीकरण, संक्षारण प्रतिरोध, आघात अवशोषण, आयामी स्थिरता और प्रभाव प्रतिरोध होता है, जो अन्य सामग्रियों से कहीं बेहतर है। ये गुण मैग्नीशियम मिश्र धातुओं को परिवहन, इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग, चिकित्सा क्षेत्र, सैन्य उद्योग आदि जैसे क्षेत्रों की एक विस्तृत श्रृंखला में उपयोग करने में सक्षम बनाते हैं। यह प्रवृत्ति केवल बढ़ रही है। विशेष रूप से 3C उत्पादों (कंप्यूटर, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद, संचार), हाई-स्पीड रेल, ऑटोमोबाइल, साइकिल, एयरोस्पेस, वास्तुशिल्प सजावट, हैंडहेल्ड उपकरण, चिकित्सा पुनर्वास उपकरण और अन्य क्षेत्रों के क्षेत्रों में, इसमें अच्छी अनुप्रयोग संभावनाएं और महान क्षमता है। भविष्य में नई सामग्रियों के विकास दिशाओं में से एक बनना। "बारहवीं पंचवर्षीय योजना" अवधि के दौरान विकास का समर्थन करने के लिए उद्योग और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय द्वारा नामित 400 से अधिक नई सामग्रियों की सूची में से 12 मैग्नीशियम से संबंधित हैं।
सैन्य उपकरणों में मैग्नीशियम मिश्र धातुओं के उपयोग से संरचनात्मक भागों की ताकत में सुधार हो सकता है, उपकरणों का वजन कम हो सकता है और हथियारों की हिट दर में सुधार हो सकता है। साथ ही, मैग्नीशियम मिश्र धातु एयरोस्पेस जैसे उच्च तकनीक वाले क्षेत्रों में सामग्री शोर अवशोषण, सदमे अवशोषण और विकिरण सुरक्षा की आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं, विमान के वायुगतिकीय प्रदर्शन में काफी सुधार कर सकते हैं और संरचनात्मक वजन को कम कर सकते हैं। इसलिए, मैग्नीशियम मिश्र धातुओं का उपयोग अक्सर अलमारियाँ, दीवार पैनल, ब्रैकेट, विमान और भूमि वाहनों के लिए पहिया हब, साथ ही इंजन सिलेंडर ब्लॉक, सिलेंडर हेड केस, पिस्टन और अन्य भागों के निर्माण में किया जाता है। साथ ही, मैग्नीशियम मिश्र धातुओं का उपयोग कुछ सैन्य उपकरणों के निर्माण के लिए भी किया जाता है। , जैसे बंकर सपोर्ट, मोर्टार बेस और मिसाइलें, आदि। मैग्नीशियम मिश्र धातु अनुसंधान के गहन होने और सामग्री गुणों के सुधार के साथ, हथियारों में मैग्नीशियम मिश्र धातुओं का तेजी से उपयोग किया जाएगा।
4、उच्च तापमान मिश्र धातु
उच्च तापमान मिश्र धातु आम तौर पर एक प्रकार की धातु सामग्री को संदर्भित करते हैं जो लोहे, निकल और कोबाल्ट को मैट्रिक्स तत्वों के रूप में उपयोग करते हैं और तनाव और उच्च तापमान (600 डिग्री सेल्सियस से ऊपर) की एक साथ कार्रवाई के तहत अभी भी अच्छी सामग्री शक्ति, थकान प्रतिरोध और रेंगना प्रतिरोध कर सकते हैं। वर्तमान में, उच्च तापमान मिश्र धातुओं का उपयोग मुख्य रूप से एयरोइंजन के चार हॉट-एंड घटकों में किया जाता है: दहन कक्ष, गाइड, टरबाइन ब्लेड और टरबाइन डिस्क। इनका उपयोग आवरण, रिंग, आफ्टरबर्नर और टेल नोजल में भी किया जाता है। अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला उच्च तापमान मिश्र धातुओं को एयरो-इंजन के विकास को बढ़ावा देने में सबसे महत्वपूर्ण संरचनात्मक सामग्री बनाती है। एयरो-इंजन की तकनीकी प्रगति उच्च तापमान मिश्र धातुओं के विकास से निकटता से संबंधित है।
उच्च तापमान मिश्र धातुओं में उत्कृष्ट गुण होते हैं और इनके अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है। उच्च तापमान मिश्र धातु लोहे, निकल और कोबाल्ट पर आधारित एक प्रकार की धातु सामग्री को संदर्भित करता है जो 600 डिग्री सेल्सियस से अधिक उच्च तापमान पर और लंबे समय तक एक निश्चित तनाव के तहत काम कर सकता है। उच्च तापमान मिश्र धातुओं में उच्च उच्च तापमान शक्ति, ऑक्सीकरण और संक्षारण के लिए अच्छा प्रतिरोध, अच्छा थकान प्रतिरोध, फ्रैक्चर क्रूरता और अन्य व्यापक गुण होते हैं, और इन्हें "सुपरलॉय" भी कहा जाता है। उच्च तापमान मिश्र धातुओं के अनुप्रयोग क्षेत्रों के दृष्टिकोण से: सिविल उद्योग के क्षेत्र में, इनका उपयोग डीजल इंजन बूस्टर टर्बाइन, फ़्लू गैस टर्बाइन ब्लेड और डिस्क, मेटलर्जिकल रोलिंग स्टील हीटिंग फर्नेस पैड, आंतरिक दहन इंजन निकास वाल्व सीट आदि में किया जा सकता है। इसके अलावा, हाल के वर्षों में उच्च तापमान मिश्र धातुओं के अनुप्रयोग का दायरा लगातार बढ़ रहा है, और पेट्रोकेमिकल, ग्लास और फाइबरग्लास और मशीनरी निर्माण उद्योगों में अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है। सैन्य उद्योग के क्षेत्र में, निकल आधारित उच्च तापमान मिश्र धातु वर्तमान में आधुनिक एयरोस्पेस इंजन, अंतरिक्ष यान और रॉकेट इंजन, साथ ही जहाजों और औद्योगिक गैस टर्बाइनों के लिए महत्वपूर्ण गर्म-अंत घटक सामग्री हैं। वे परमाणु रिएक्टरों, रासायनिक उपकरणों, कोयला रूपांतरण प्रौद्योगिकी आदि में आवश्यक महत्वपूर्ण उच्च तापमान संरचनात्मक सामग्री भी हैं। सैन्य और नागरिक क्षेत्रों में एक महत्वपूर्ण सामग्री के रूप में, उच्च तापमान मिश्र धातुओं में व्यापक अनुप्रयोग स्थान है और महत्वपूर्ण आर्थिक और रणनीतिक महत्व है।
गुआनयान तियानक्सिया के आंकड़ों के अनुसार, मेरे देश के उच्च तापमान मिश्र धातु बाजार का आकार 2015 से 2020 तक 7.8 बिलियन युआन से बढ़कर 18.7 बिलियन युआन हो गया, जो 5 वर्षों में तीन गुना वृद्धि है। भविष्य में, जैसा कि सैन्य एयरोस्पेस इंजनों की विशाल अंतर्जात मांग जारी की जाती है, यह उम्मीद की जाती है कि मेरे देश के उच्च तापमान मिश्र धातु उद्योग का बाजार आकार 2025 तक 35.56% की सीएजीआर के साथ 85.6 बिलियन युआन तक पहुंच जाएगा।
5, अति उच्च शक्ति स्टील
अल्ट्रा-हाई-स्ट्रेंथ स्टील एक प्रकार का मिश्र धातु स्टील है जिसका उपयोग संरचनात्मक भागों को बनाने के लिए किया जाता है जो उच्च तनावों का सामना कर सकते हैं। आम तौर पर, 1180MPa से अधिक उपज शक्ति और 1380MPa से अधिक तन्य शक्ति वाले स्टील में आम तौर पर पर्याप्त कठोरता, उच्च विशिष्ट शक्ति और उपज अनुपात, साथ ही अच्छी वेल्डेबिलिटी और फॉर्मैबिलिटी होती है। मिश्र धातु और सूक्ष्म संरचना की डिग्री के अनुसार, इसे तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: कम मिश्र धातु, मध्यम मिश्र धातु और उच्च मिश्र धातु अल्ट्रा-हाई स्ट्रेंथ स्टील। फरवरी 2018 में, सुसंगत नैनोप्रीसिपिटेशन सुदृढ़ीकरण पर आधारित अल्ट्रा-हाई-स्ट्रेंथ स्टील की एक नई पीढ़ी विकसित की गई, जिसने 2017 में चीन में विज्ञान और प्रौद्योगिकी मंत्रालय की शीर्ष दस वैज्ञानिक प्रगति का खिताब जीता।
चीन ने 1950 के दशक में अल्ट्रा-हाई-स्ट्रेंथ स्टील का परीक्षण उत्पादन शुरू किया। घरेलू संसाधन स्थितियों को मिलाकर, हमने 35Si2Mn2MoVA, 40CrMnSiMoVA और 33Si2MnCrMoVREA जैसे कम मिश्र धातु वाले अल्ट्रा-हाई-स्ट्रेंथ स्टील को सफलतापूर्वक विकसित किया है। इन सामग्रियों का उपयोग विमान लैंडिंग गियर और ठोस रॉकेट मोटर आवरण जैसे महत्वपूर्ण घटकों के निर्माण के लिए किया गया है। 1980 के बाद, स्टील की शुद्धता में सुधार के लिए वैक्यूम स्मेल्टिंग तकनीक का उपयोग किया गया, और 40CrNi2Si2MoVA, 45CrNiMo1VA और 18Ni मार्जिंग स्टील का सफलतापूर्वक परीक्षण-उत्पादन किया गया। अल्ट्रा-हाई-स्ट्रेंथ स्टील के विकास और अनुप्रयोग में उल्लेखनीय प्रगति हुई है। 1990 के दशक से, नई सामग्रियों और नई प्रक्रियाओं के अनुसंधान में नई सफलताएं हासिल हुई हैं, और विमानन और एयरोस्पेस के लिए उच्च फ्रैक्चर क्रूरता के साथ अल्ट्रा-हाई-स्ट्रेंथ स्टील के विकास और अनुप्रयोग में नई प्रगति हुई है।
6、टंगस्टन मिश्र धातु
धातुओं में, टंगस्टन में सबसे अधिक गलनांक, अच्छी उच्च तापमान शक्ति, रेंगना प्रतिरोध, तापीय चालकता, विद्युत चालकता और इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन गुण होते हैं, साथ ही एक बड़ा विशिष्ट गुरुत्व भी होता है। बड़ी संख्या में सीमेंटेड कार्बाइड और मिश्र धातु योजकों के अलावा, टंगस्टन और इसके मिश्र धातुओं का व्यापक रूप से इलेक्ट्रॉनिक्स और इलेक्ट्रिक लाइट सोर्स उद्योगों में उपयोग किया जाता है, और रॉकेट नोजल, डाई-कास्टिंग मोल्ड्स, आर्मर-पियर्सिंग कोर, संपर्क, हीटिंग तत्व और हीट शील्ड आदि के निर्माण के लिए एयरोस्पेस, कास्टिंग, हथियार और अन्य क्षेत्रों में भी इसका उपयोग किया जाता है।
टंगस्टन में धातुओं के बीच सबसे अधिक गलनांक होता है। इसका उत्कृष्ट लाभ यह है कि इसका उच्च गलनांक सामग्री में अच्छी उच्च तापमान शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध लाता है। इसने सैन्य उद्योग में, विशेष रूप से हथियार निर्माण में उत्कृष्ट विशेषताओं को दिखाया है। हथियार उद्योग में, इसका उपयोग मुख्य रूप से विभिन्न कवच-भेदी प्रोजेक्टाइल के वारहेड बनाने के लिए किया जाता है। टंगस्टन मिश्र धातु सामग्री के दानों को परिष्कृत करने और दाने के अभिविन्यास को बढ़ाने के लिए पाउडर प्रीट्रीटमेंट तकनीक और बड़े विरूपण सुदृढ़ीकरण तकनीक का उपयोग करती है, जिससे सामग्री की ताकत, कठोरता और प्रवेश शक्ति में सुधार होता है। हमारे देश द्वारा विकसित टाइप 125II कवच-भेदी प्रक्षेप्य की टंगस्टन कोर सामग्री W-Ni-Fe है, जो एक चर घनत्व कॉम्पैक्ट सिंटरिंग प्रक्रिया को अपनाती है। इसका औसत प्रदर्शन 1,200 एमपीए की तन्य शक्ति, 15% से अधिक की वृद्धि और 2,000 मीटर का लड़ाकू तकनीकी सूचकांक तक पहुँचता है। दूरी 600 मिमी मोटी सजातीय स्टील कवच में प्रवेश करती है। वर्तमान में, टंगस्टन मिश्र धातु का व्यापक रूप से मुख्य युद्धक टैंक बड़े पहलू अनुपात वाले कवच-भेदी प्रोजेक्टाइल, छोटे और मध्यम-कैलिबर एंटी-एयरक्राफ्ट कवच-भेदी प्रोजेक्टाइल और अल्ट्रा-हाई-स्पीड गतिज ऊर्जा कवच-भेदी प्रोजेक्टाइल के लिए कोर सामग्री के रूप में उपयोग किया जाता है, जो विभिन्न कवच-भेदी प्रोजेक्टाइल को अधिक शक्तिशाली प्रवेश शक्ति प्रदान करता है।
वैज्ञानिक विकास की प्रगति के साथ, टंगस्टन मिश्र धातु सामग्री आज सैन्य उत्पादों को बनाने के लिए कच्चा माल बन गई है, जैसे कि गोलियां, कवच और तोपखाने के गोले, छर्रे के सिर, हथगोले, बन्दूक, बुलेट वारहेड, बुलेटप्रूफ वाहन, बख्तरबंद टैंक, सैन्य विमानन, तोपखाने के पुर्जे, बंदूकें, आदि। टंगस्टन मिश्र धातु से बने कवच-भेदी प्रक्षेप्य बड़े कोणों पर कवच और समग्र कवच में प्रवेश कर सकते हैं, और मुख्य टैंक रोधी हथियार हैं।
7、धातु मैट्रिक्स कंपोजिट
धातु मैट्रिक्स मिश्रित सामग्री में उच्च विशिष्ट शक्ति, उच्च विशिष्ट मापांक, अच्छा उच्च तापमान प्रदर्शन, कम तापीय विस्तार गुणांक, अच्छी आयामी स्थिरता और उत्कृष्ट विद्युत और तापीय चालकता होती है और इसका व्यापक रूप से सैन्य उद्योग में उपयोग किया जाता है। एल्यूमीनियम, मैग्नीशियम और टाइटेनियम धातु मैट्रिक्स कंपोजिट के मुख्य मैट्रिक्स हैं। सुदृढीकरण सामग्री को आम तौर पर तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: फाइबर, कण और मूंछ। उनमें से, कण-प्रबलित एल्यूमीनियम मैट्रिक्स कंपोजिट ने मॉडल सत्यापन में प्रवेश किया है, जैसे कि एफ -16 लड़ाकू जेट में उपयोग किया जाता है। वेंट्रल फिन एल्यूमीनियम मिश्र धातु की जगह लेता है, और इसकी कठोरता और जीवनकाल में काफी सुधार होता है। कार्बन फाइबर प्रबलित एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम-आधारित मिश्रित सामग्री में न केवल उच्च विशिष्ट शक्ति होती है, बल्कि शून्य के करीब एक थर्मल विस्तार गुणांक और अच्छी आयामी स्थिरता भी होती है सिलिकॉन कार्बाइड कण प्रबलित एल्यूमीनियम मैट्रिक्स मिश्रित सामग्री में उच्च तापमान प्रदर्शन और पहनने-रोधी विशेषताएं अच्छी होती हैं, और इसका उपयोग रॉकेट और मिसाइल घटकों, अवरक्त और लेजर मार्गदर्शन प्रणाली घटकों, सटीक एवियोनिक्स उपकरणों आदि को बनाने के लिए किया जा सकता है; सिलिकॉन कार्बाइड फाइबर प्रबलित टाइटेनियम मैट्रिक्स मिश्रित सामग्री में उच्च तापमान प्रतिरोध और ऑक्सीकरण प्रतिरोध अच्छा होता है और यह उच्च थ्रस्ट-टू-वेट अनुपात वाले इंजनों के लिए आदर्श संरचनात्मक सामग्री है। वे अब उन्नत इंजनों के परीक्षण चरण में प्रवेश कर चुके हैं। हथियार उद्योग के क्षेत्र में, धातु मैट्रिक्स मिश्रित सामग्री का उपयोग बड़े-कैलिबर टेल स्थिर कवच-भेदी सबोट, एंटी-हेलीकॉप्टर/एंटी-टैंक बहुउद्देश्यीय मिसाइल सॉलिड इंजन केसिंग और अन्य घटकों में वारहेड के वजन को कम करने और लड़ाकू क्षमताओं में सुधार करने के लिए किया जा सकता है।
धातु मैट्रिक्स मिश्रित सामग्रियों के आगमन को 40 साल से अधिक हो चुके हैं। उच्च विशिष्ट शक्ति, विशिष्ट मापांक, उच्च तापमान प्रतिरोध, पहनने के प्रतिरोध, छोटे थर्मल विस्तार गुणांक और अच्छी आयामी स्थिरता जैसे उनके उत्कृष्ट भौतिक और यांत्रिक गुणों के कारण, उन्होंने राल-आधारित सामग्रियों की चुनौतियों को पार कर लिया है। एयरोस्पेस क्षेत्र में उपयोग की जाने वाली मिश्रित सामग्रियों की कमियों ने उल्लेखनीय विकास किया है और विभिन्न देशों में उच्च तकनीक अनुसंधान और विकास का एक महत्वपूर्ण क्षेत्र बन गया है। धातु मैट्रिक्स मिश्रित सामग्रियों की अपूर्ण प्रसंस्करण तकनीक और उच्च लागत के कारण, बड़े पैमाने पर बड़े पैमाने पर उत्पादन अभी तक नहीं हुआ है, इसलिए यह अभी भी वर्तमान अनुसंधान और विकास में एक गर्म स्थान है।