बातम्या
०१
लष्करी उपकरणांसाठी धातूच्या साहित्याच्या अर्जाची स्थिती
२०२४-०९-०७
नवीन साहित्य उद्योग हा एक धोरणात्मक आणि मूलभूत उद्योग आहे आणि वैज्ञानिक आणि तांत्रिक क्रांती आणि औद्योगिक परिवर्तनाच्या नवीन फेरीसाठी एक प्रमुख क्षेत्र आहे. गेल्या दहा वर्षांत, चीनच्या नवीन साहित्य उद्योगाचे एकूण उत्पादन मूल्य २०% पेक्षा जास्त चक्रवाढ वार्षिक वाढीच्या दराने वाढले आहे. संबंधित राष्ट्रीय विभाग ध्येय अभिमुखता आणि समस्या अभिमुखतेचे पालन करतील, नवीन साहित्याच्या नवोपक्रम आणि विकास पर्यावरणाचे अनुकूलन करत राहतील, प्रथम कमतरता आणि साहित्यातील प्रगतीच्या जाहिरातींचे समन्वय साधतील आणि नवीन साहित्य उद्योगाच्या विकास आणि वाढीला गती देतील.
लष्करी साहित्य हे शस्त्रे आणि उपकरणांच्या नवीन पिढीसाठी भौतिक आधार आहे आणि आजच्या जगात लष्करी क्षेत्रातील प्रमुख तंत्रज्ञान देखील आहे. लष्करी नवीन साहित्य तंत्रज्ञान हे लष्करी क्षेत्रात वापरले जाणारे एक नवीन साहित्य तंत्रज्ञान आहे. ते आधुनिक अत्याधुनिक शस्त्रे आणि उपकरणांची गुरुकिल्ली आहे आणि लष्करी उच्च तंत्रज्ञानाचा एक महत्त्वाचा भाग आहे. जगभरातील देश नवीन लष्करी साहित्य तंत्रज्ञानाच्या विकासाला खूप महत्त्व देतात. लष्करी नेतृत्व टिकवून ठेवण्यासाठी नवीन लष्करी साहित्य तंत्रज्ञानाच्या विकासाला गती देणे ही एक महत्त्वाची पूर्वअट आहे.
१, टायटॅनियम धातूंचे मिश्रण
टायटॅनियम मिश्रधातू हा टायटॅनियमवर आधारित इतर मिश्रधातू घटक जोडून तयार होणारा मिश्रधातू आहे. टायटॅनियम मिश्रधातूमध्ये चांगला गंज प्रतिकार, थकवा प्रतिरोध आणि उच्च विशिष्ट शक्ती असते आणि एरोस्पेस उपकरणांचे वजन कमी करण्यात त्याची अपूरणीय भूमिका असते, म्हणून ते मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. विमानचालन इंजिन, विमान, क्षेपणास्त्रे आणि इतर क्षेत्रात वापरले जाते. प्रगत लढाऊ विमानांच्या उच्च गती आणि उच्च कुशलतेची वैशिष्ट्ये पूर्ण करण्यासाठी, विमानाच्या शरीराची संरचनात्मक ताकद सुनिश्चित करताना वजन शक्य तितके कमी करणे आवश्यक आहे आणि त्याच वेळी, त्यात मजबूत उच्च तापमान प्रतिरोधकता असणे आवश्यक आहे. टायटॅनियम मिश्रधातू ही सर्वात मोठी विशिष्ट ताकद (शक्ती-वजन गुणोत्तर) असलेली धातूची सामग्री आहे. ते विमानाचे वजन लक्षणीयरीत्या कमी करू शकते आणि प्रगत लढाऊ विमानांच्या उच्च संरचनात्मक ताकदीची पूर्तता करताना संरचनात्मक कार्यक्षमता सुधारू शकते.
टायटॅनियममध्ये हलके वजन, उच्च विशिष्ट शक्ती, गंज प्रतिरोधकता इत्यादी उत्कृष्ट गुणधर्मांची मालिका आहे. हे एक उत्कृष्ट हलके, उच्च वितळण्याचे बिंदू असलेले संरचनात्मक साहित्य, नवीन कार्यात्मक साहित्य आणि महत्त्वाचे जैववैद्यकीय साहित्य आहे. ते विमान वाहतूक, अवकाश, जहाजे, अणुऊर्जा, रासायनिक उद्योग इत्यादींमध्ये वापरले जाते. पेट्रोलियम, धातूशास्त्र, विद्युत ऊर्जा, प्रकाश उद्योग, वैद्यकीय सेवा, क्रीडा, पर्यावरण संरक्षण आणि लोकांच्या दैनंदिन जीवनात याचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. समाजाच्या प्रगतीसह बाजारपेठेची शक्यता अधिकाधिक व्यापक होत चालली आहे. टायटॅनियम दुर्मिळ धातूंच्या श्रेणीत येते, परंतु टायटॅनियम संसाधने मुबलक आहेत आणि सामाजिक विकासाच्या गरजा प्रभावीपणे पूर्ण करू शकतात. चीन, युनायटेड स्टेट्स, रशिया, जपान आणि इतर देशांनी संपूर्ण टायटॅनियम धातूशास्त्र, प्रक्रिया, अनुप्रयोग आणि वैज्ञानिक संशोधन प्रणाली स्थापित केल्या आहेत. युरोपियन आणि इतर देशांनी प्रगत टायटॅनियम आणि त्याचे मिश्र धातु प्रक्रिया, अनुप्रयोग आणि वैज्ञानिक संशोधन प्रणाली देखील स्थापित केल्या आहेत, ज्यामुळे उच्च-गुणवत्तेच्या टायटॅनियम सामग्रीच्या उत्पादनासाठी आधार मिळतो. विश्वसनीय हमी, म्हणून टायटॅनियम ही एक अशी सामग्री आहे जी लोक संशोधन, विकास आणि लागू करण्यासाठी कठोर परिश्रम करत आहेत.
१९६० च्या दशकाच्या उत्तरार्धापासून, लष्करी विमानांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या टायटॅनियमचे प्रमाण वर्षानुवर्षे वाढत आहे. सध्या, युरोप आणि अमेरिकेने डिझाइन केलेल्या विविध प्रगत लढाऊ विमाने आणि बॉम्बर्समध्ये वापरल्या जाणाऱ्या टायटॅनियम मिश्रधातूचे प्रमाण २०% पेक्षा जास्त स्थिर झाले आहे आणि अमेरिकन F-२२ लढाऊ विमानांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या टायटॅनियमचे प्रमाण ४१% इतके आहे. सध्या, माझ्या देशातील तिसऱ्या पिढीतील लढाऊ विमाने प्रति विमान अंदाजे २.२५ टन टायटॅनियम मिश्रधातू वापरतात, जे दुसऱ्या पिढीतील विमानांपेक्षा १२ पट आहे (J-८ ०.२ टन); चौथ्या पिढीतील लढाऊ विमाने प्रति विमान अंदाजे ३.६ टन टायटॅनियम मिश्रधातू वापरतात. चौथ्या पिढीतील लष्करी लढाऊ विमानांसाठी टायटॅनियम मिश्रधातूंचे मूल्य, नियोजित वापर आणि प्रमाण वाढत असताना, लष्करी वापरासाठी उच्च दर्जाच्या टायटॅनियम मिश्रधातूंची बाजारपेठेतील मागणी वाढतच राहण्याची अपेक्षा आहे.
आधुनिक युद्धाच्या विकासासह, सैन्याला उच्च शक्ती, लांब पल्ल्याची, उच्च अचूकता आणि जलद प्रतिसाद क्षमता असलेल्या बहु-कार्यात्मक प्रगत हॉवित्झर प्रणालींची आवश्यकता आहे. प्रगत हॉवित्झर प्रणालीच्या प्रमुख तंत्रज्ञानांपैकी एक म्हणजे नवीन मटेरियल तंत्रज्ञान. स्वयं-चालित तोफखाना बुर्ज, घटक आणि हलक्या धातूच्या आर्मर्ड वाहनांसाठी साहित्याचे हलकेपणा हा शस्त्रांच्या विकासातील एक अपरिहार्य ट्रेंड आहे. गतिशीलता आणि संरक्षण सुनिश्चित करण्याच्या आधारावर, लष्कराच्या शस्त्रांमध्ये टायटॅनियम मिश्रधातूंचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. १५५ तोफखाना थूथन ब्रेकमध्ये टायटॅनियम मिश्रधातूचा वापर केवळ वजन कमी करू शकत नाही, तर गुरुत्वाकर्षणामुळे तोफखाना बॅरलचे विकृतीकरण देखील कमी करू शकतो, ज्यामुळे शूटिंग अचूकता प्रभावीपणे सुधारते; मुख्य युद्ध टाक्या आणि हेलिकॉप्टर-टँकविरोधी बहुउद्देशीय क्षेपणास्त्रांवर काही जटिल आकार घटक टायटॅनियम मिश्रधातूपासून बनवले जाऊ शकतात, जे केवळ उत्पादनाच्या कामगिरीच्या आवश्यकता पूर्ण करू शकत नाहीत तर भागांच्या प्रक्रिया खर्चात देखील घट करतात.
गेल्या काही काळापासून, उच्च उत्पादन खर्चामुळे टायटॅनियम मिश्रधातूंचा वापर मोठ्या प्रमाणात मर्यादित होता. अलिकडच्या काळात, जगभरातील देश सक्रियपणे कमी
१९५० च्या दशकात विकसित झालेल्या उत्कृष्ट गुणधर्म आणि मुबलक संसाधनांसह टायटॅनियम हा धातू आहे. लष्करी उद्योगात उच्च-शक्ती आणि कमी-घनतेच्या सामग्रीची मागणी वाढत्या प्रमाणात वाढत असल्याने, टायटॅनियम मिश्रधातूंच्या औद्योगिकीकरण प्रक्रियेला लक्षणीय गती मिळाली आहे. परदेशात, प्रगत विमानांवरील टायटॅनियम सामग्रीचे वजन विमानाच्या संरचनेच्या एकूण वजनाच्या ३०-३५% पर्यंत पोहोचले आहे. आपल्या देशात "नवव्या पंचवार्षिक योजने" काळात, विमान वाहतूक, अवकाश, जहाजबांधणी आणि इतर विभागांच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी, देशाने नवीन सामग्रीच्या विकासासाठी टायटॅनियम मिश्रधातूंना प्राधान्यांपैकी एक मानले. अशी अपेक्षा आहे की "दहावी पंचवार्षिक योजना" आपल्या देशात नवीन टायटॅनियम मिश्रधातू सामग्री आणि नवीन प्रक्रियांच्या जलद विकासाचा काळ असेल.
जागतिक बाजारपेठेतील मागणी रचनेच्या दृष्टिकोनातून, टायटॅनियम मिश्रधातूंचा वापर प्रामुख्याने विमान उद्योग, राष्ट्रीय संरक्षण उद्योग आणि इतर उद्योगांमध्ये केला जातो. त्यापैकी, विमान उद्योगातील वापराची मागणी सर्वात मोठी आहे, जी सुमारे 50% आहे, जी प्रामुख्याने विमान आणि इंजिनांच्या निर्मितीमध्ये वापरली जाते. तथापि, चीनच्या तुलनेत, टायटॅनियम उत्पादनांच्या मागणी रचनेत स्पष्ट फरक आहेत. उत्तर अमेरिका आणि युरोपियन युनियनमध्ये, ज्यांनी एरोस्पेस आणि लष्करी संरक्षण उद्योग विकसित केले आहेत, विशेषतः युनायटेड स्टेट्समध्ये, टायटॅनियम उत्पादनांच्या मागणीच्या 50% पेक्षा जास्त मागणी एरोस्पेस आणि लष्करी संरक्षण क्षेत्रातून येते. जरी आपला देश टायटॅनियम धातूच्या जगातील सर्वात मोठ्या उत्पादक आणि ग्राहकांपैकी एक असला तरी, आपल्या देशातील टायटॅनियम उत्पादनांची बहुतेक मागणी रासायनिक उद्योगातून येते. अनुप्रयोग प्रामुख्याने तुलनेने कमी तांत्रिक सामग्रीसह गंजरोधक साहित्य आहेत. गेल्या दोन वर्षांत एरोस्पेस क्षेत्रातील उच्च-स्तरीय मागणी मागणीच्या निम्म्याहून अधिक आहे. प्रमाण वाढले आहे, परंतु तरीही ते फक्त 18.4% (10,000 टन) आहे, जे आंतरराष्ट्रीय सरासरी पातळीपेक्षा खूपच कमी आहे. वरील आकडेवारीवरून असे दिसून येते की जितके विकसित देश आणि मोठ्या प्रमाणात औद्योगिक प्रमाण असलेले देश तितके जास्त टायटॅनियम वापरतात. तंत्रज्ञानाने प्रगत देश जितके जास्त तितकेच एरोस्पेस उद्योगात टायटॅनियमचे जास्त साहित्य वापरले जाते आणि तितकेच उच्च दर्जाचे टायटॅनियमचे साहित्य वापरले जाते.
२, अॅल्युमिनियम धातूंचे मिश्रण
अॅल्युमिनियम मिश्र धातु हा हलक्या धातूंपैकी एक आहे. हा अॅल्युमिनियमवर आधारित मिश्र धातु आहे ज्यामध्ये काही प्रमाणात इतर मिश्र धातु घटक जोडले जातात. अॅल्युमिनियमच्या सामान्य वैशिष्ट्यांव्यतिरिक्त, त्यात उच्च शक्ती, चांगली कास्टिंग कार्यक्षमता आणि प्लास्टिक प्रक्रिया कार्यक्षमता आणि चांगली विद्युत चालकता देखील आहे. थर्मल चालकता, चांगली गंज प्रतिरोधकता आणि वेल्डेबिलिटी यासारखी वैशिष्ट्ये. अॅल्युमिनियम मिश्र धातुमध्ये कमी घनता, चांगली यांत्रिक गुणधर्म, चांगली प्रक्रिया कार्यक्षमता, विषारीपणा नसणे, सोपे पुनर्वापर, उत्कृष्ट विद्युत चालकता, उष्णता हस्तांतरण आणि गंज प्रतिरोधकता इत्यादी वैशिष्ट्ये आहेत, ज्यामुळे ते मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते. सध्या ते सागरी उद्योग, रासायनिक उद्योग, अवकाश, धातू पॅकेजिंग, वाहतूक आणि इतर क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणात वापरले जाते.
लष्करी उद्योगात अॅल्युमिनियम मिश्रधातू नेहमीच सर्वाधिक वापरला जाणारा धातूचा स्ट्रक्चरल मटेरियल राहिला आहे. अॅल्युमिनियम मिश्रधातूमध्ये कमी घनता, उच्च ताकद आणि चांगली प्रक्रिया कार्यक्षमता ही वैशिष्ट्ये आहेत. स्ट्रक्चरल मटेरियल म्हणून, त्याच्या उत्कृष्ट प्रक्रिया कामगिरीमुळे, ते विविध क्रॉस-सेक्शनचे प्रोफाइल, पाईप्स, उच्च-प्रबलित प्लेट्स इत्यादींमध्ये बनवता येते जेणेकरून सामग्रीची क्षमता पूर्णपणे वापरली जाऊ शकेल आणि घटक सुधारले जातील. कडकपणा आणि ताकद. म्हणून, हलक्या वजनाच्या शस्त्रांसाठी अॅल्युमिनियम मिश्रधातू पसंतीचा हलका स्ट्रक्चरल मटेरियल आहे.
विमान उद्योगात, अॅल्युमिनियम मिश्रधातूंचा वापर प्रामुख्याने विमानाचे कातडे, विभाजने, लांब बीम आणि ट्रिम बार तयार करण्यासाठी केला जातो. एरोस्पेस उद्योगात, अॅल्युमिनियम मिश्रधातू हे प्रक्षेपण वाहने आणि अंतराळयानाच्या संरचनात्मक भागांसाठी महत्त्वाचे साहित्य आहे. शस्त्रास्त्रांच्या क्षेत्रात, अॅल्युमिनियम मिश्रधातूंचा यशस्वीरित्या वापर केला गेला आहे. पायदळ लढाऊ वाहने आणि बख्तरबंद वाहतूक वाहनांमध्ये याचा मोठ्या प्रमाणात वापर केला जातो. अलीकडेच विकसित केलेल्या हॉवित्झर माउंटमध्ये मोठ्या प्रमाणात नवीन अॅल्युमिनियम मिश्रधातू सामग्री देखील वापरली जाते.
सध्या, चीनच्या एरोस्पेस आणि जहाजबांधणी क्षेत्रात उच्च दर्जाचे अॅल्युमिनियम मिश्र धातु स्वतंत्रपणे तयार केले जाऊ शकतात. तथापि, कमकुवत तंत्रज्ञान संचय आणि अपुरे उत्पादन प्रक्रिया नियंत्रण यामुळे, उत्पादन कामगिरी एकरूपता कमी आहे किंवा पात्रता दर कमी आहे. परदेशी खर्चाच्या तुलनेत, नियंत्रणात तफावत आहे. तथापि, अनुभवाच्या संचय आणि प्रमुख तंत्रज्ञानातील हळूहळू प्रगतीसह, औद्योगिक साखळी उच्च दर्जाच्या क्षेत्रांमध्ये आपला विकास सतत वाढवत आहे. सध्या, अॅल्युमिनियम मिश्र धातु हा स्टीलनंतर दुसऱ्या क्रमांकाचा सर्वात मोठा धातूचा पदार्थ आहे आणि तो उच्च शक्ती, उच्च कडकपणा, गंज प्रतिकार, बुद्धिमत्ता, अचूकता आणि कॉम्पॅक्टनेस यासारख्या अनुप्रयोगांकडे विकसित होत आहे. डेटा दर्शवितो की २०२२ मध्ये माझ्या देशाचे देशांतर्गत अॅल्युमिनियम मिश्र धातु उत्पादन १२.१८३ दशलक्ष टन असेल, जे वर्षानुवर्षे १४.०७% वाढेल.
३, मॅग्नेशियम धातूंचे मिश्रण
मॅग्नेशियम अॅल्युमिनियम, तांबे, जस्त, झिरकोनियम, थोरियम आणि इतर धातूंसोबत मिश्रधातू बनवू शकते. शुद्ध मॅग्नेशियमच्या तुलनेत, या मिश्रधातूमध्ये चांगले यांत्रिक गुणधर्म आहेत आणि ते एक चांगले संरचनात्मक साहित्य आहे. जरी विकृत मॅग्नेशियम मिश्रधातूंमध्ये चांगले एकूण गुणधर्म असले तरी, मॅग्नेशियममध्ये जवळचा षटकोनी जाळी असतो, ज्यामुळे प्लास्टिक प्रक्रिया करणे कठीण आणि महाग होते. म्हणून, विकृत मॅग्नेशियम मिश्रधातूंचा सध्याचा वापर कास्ट मॅग्नेशियम मिश्रधातूंपेक्षा खूपच कमी आहे. आवर्त सारणीमध्ये डझनभर घटक आहेत जे मॅग्नेशियमसोबत मिश्रधातू बनवता येतात.
२० व्या शतकापासून, अवकाश क्षेत्रात मॅग्नेशियम मिश्रधातूंचा वापर केला जात आहे. मॅग्नेशियम मिश्रधातू विमानाच्या वायुगतिकीय कामगिरीत मोठ्या प्रमाणात सुधारणा करू शकते आणि त्याचे संरचनात्मक वजन लक्षणीयरीत्या कमी करू शकते, त्यामुळे अनेक भाग त्यापासून बनवले जातात. साधारणपणे, विमानचालनात वापरल्या जाणाऱ्या मॅग्नेशियम मिश्रधातूंमध्ये प्रामुख्याने प्लेट्स आणि एक्सट्रुडेड प्रोफाइल असतात आणि एक छोटासा भाग कास्टिंग असतो. विमानचालनात मॅग्नेशियम मिश्रधातूंच्या सध्याच्या अनुप्रयोग क्षेत्रात नागरी विमानांचे भाग, प्रोपेलर, गिअरबॉक्स, ब्रॅकेट स्ट्रक्चर्स आणि विविध नागरी आणि लष्करी विमानांसाठी रॉकेट, क्षेपणास्त्रे आणि उपग्रहांचे काही भाग समाविष्ट आहेत. मॅग्नेशियम मिश्रधातू उत्पादन तंत्रज्ञानाच्या विकासासह, कामगिरी सुधारत राहील आणि अनुप्रयोगाची व्याप्ती वाढत राहील.
मॅग्नेशियम मिश्रधातूमध्ये चांगले हलके वजन, यंत्रक्षमता, गंज प्रतिरोधकता, शॉक शोषण, मितीय स्थिरता आणि प्रभाव प्रतिरोधकता असते, जी इतर सामग्रीपेक्षा खूपच श्रेष्ठ असते. या गुणधर्मांमुळे मॅग्नेशियम मिश्रधातूंचा वापर वाहतूक, इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग, वैद्यकीय क्षेत्र, लष्करी उद्योग इत्यादी विविध क्षेत्रात करता येतो. हा ट्रेंड वाढतच आहे. विशेषतः 3C उत्पादने (संगणक, ग्राहक इलेक्ट्रॉनिक उत्पादन, संप्रेषण), हाय-स्पीड रेल, ऑटोमोबाईल्स, सायकली, एरोस्पेस, आर्किटेक्चरल डेकोरेशन, हँडहेल्ड टूल्स, वैद्यकीय पुनर्वसन उपकरणे आणि इतर क्षेत्रांमध्ये, त्यात चांगल्या अनुप्रयोगाच्या शक्यता आणि मोठी क्षमता आहे. भविष्यात नवीन सामग्रीच्या विकास दिशानिर्देशांपैकी एक बनणे. "बाराव्या पंचवार्षिक योजने" कालावधीत विकासाला पाठिंबा देण्यासाठी उद्योग आणि माहिती तंत्रज्ञान मंत्रालयाने नियुक्त केलेल्या 400 हून अधिक नवीन सामग्री कॅटलॉगपैकी, 12 मॅग्नेशियमशी संबंधित आहेत.
लष्करी उपकरणांमध्ये मॅग्नेशियम मिश्रधातूंचा वापर स्ट्रक्चरल भागांची ताकद सुधारू शकतो, उपकरणांचे वजन कमी करू शकतो आणि शस्त्रांचा हिट रेट सुधारू शकतो. त्याच वेळी, मॅग्नेशियम मिश्रधातू एरोस्पेससारख्या उच्च-तंत्रज्ञान क्षेत्रात मटेरियल नॉइज शोषण, शॉक शोषण आणि रेडिएशन संरक्षणाच्या आवश्यकता पूर्ण करू शकतात, विमानाच्या वायुगतिकीय कामगिरीमध्ये लक्षणीय सुधारणा करू शकतात आणि स्ट्रक्चरल वजन कमी करू शकतात. म्हणूनच, मॅग्नेशियम मिश्रधातू बहुतेकदा कॅबिनेट, वॉल पॅनेल, ब्रॅकेट, विमान आणि जमिनीवरील वाहनांसाठी व्हील हब तसेच इंजिन सिलेंडर ब्लॉक, सिलेंडर हेड केस, पिस्टन आणि इतर भागांच्या निर्मितीमध्ये वापरले जातात. त्याच वेळी, मॅग्नेशियम मिश्रधातू काही लष्करी उपकरणे तयार करण्यासाठी देखील वापरले जातात. , जसे की बंकर सपोर्ट, मोर्टार बेस आणि क्षेपणास्त्रे इ. मॅग्नेशियम मिश्रधातू संशोधनाच्या सखोलतेसह आणि भौतिक गुणधर्मांमध्ये सुधारणा झाल्यामुळे, मॅग्नेशियम मिश्रधातू शस्त्रांमध्ये वाढत्या प्रमाणात वापरल्या जातील.
४, उच्च तापमान मिश्रधातू
उच्च-तापमान मिश्रधातू सामान्यतः अशा प्रकारच्या धातूंच्या पदार्थांना संदर्भित करतात जे लोह, निकेल आणि कोबाल्टचा मॅट्रिक्स घटक म्हणून वापर करतात आणि ताण आणि उच्च तापमानाच्या (६००°C पेक्षा जास्त) एकाच वेळी कृती अंतर्गत देखील चांगली भौतिक शक्ती, थकवा प्रतिरोध आणि क्रिप प्रतिरोधकता असू शकतात. सध्या, उच्च-तापमान मिश्रधातू प्रामुख्याने एरोइंजिनच्या चार हॉट-एंड घटकांमध्ये वापरले जातात: ज्वलन कक्ष, मार्गदर्शक, टर्बाइन ब्लेड आणि टर्बाइन डिस्क. ते केसिंग, रिंग, आफ्टरबर्नर आणि टेल नोजलमध्ये देखील वापरले जातात. अनुप्रयोगांच्या विस्तृत श्रेणीमुळे एरो-इंजिनच्या विकासाला चालना देण्यासाठी उच्च-तापमान मिश्रधातू सर्वात महत्त्वपूर्ण संरचनात्मक सामग्री बनतात. एरो-इंजिनची तांत्रिक प्रगती उच्च-तापमान मिश्रधातूंच्या विकासाशी जवळून संबंधित आहे.
उच्च-तापमान मिश्रधातूंमध्ये उत्कृष्ट गुणधर्म असतात आणि त्यांच्या अनुप्रयोगांची विस्तृत श्रेणी असते. उच्च-तापमान मिश्रधातू म्हणजे लोखंड, निकेल आणि कोबाल्टवर आधारित धातूचा एक प्रकार जो 600°C पेक्षा जास्त तापमानावर आणि विशिष्ट ताणाखाली बराच काळ काम करू शकतो. उच्च-तापमान मिश्रधातूंमध्ये उच्च-तापमान शक्ती, ऑक्सिडेशन आणि गंजला चांगला प्रतिकार, चांगला थकवा प्रतिरोध, फ्रॅक्चर कडकपणा आणि इतर व्यापक गुणधर्म असतात आणि त्यांना "सुपरअलॉय" देखील म्हणतात. उच्च-तापमान मिश्रधातूंच्या अनुप्रयोग क्षेत्राच्या दृष्टिकोनातून: नागरी उद्योगाच्या क्षेत्रात, ते डिझेल इंजिन बूस्टर टर्बाइन, फ्लू गॅस टर्बाइन ब्लेड आणि डिस्क, मेटलर्जिकल रोलिंग स्टील हीटिंग फर्नेस पॅड, अंतर्गत ज्वलन इंजिन एक्झॉस्ट व्हॉल्व्ह सीट इत्यादींमध्ये वापरले जाऊ शकतात. याव्यतिरिक्त, अलिकडच्या वर्षांत उच्च-तापमान मिश्रधातूंच्या अनुप्रयोगाची व्याप्ती सतत वाढत आहे आणि पेट्रोकेमिकल, काच आणि फायबरग्लास आणि यंत्रसामग्री उत्पादन उद्योगांमध्ये अनुप्रयोगांमध्ये लक्षणीय प्रगती झाली आहे. लष्करी उद्योगाच्या क्षेत्रात, निकेल-आधारित उच्च-तापमान मिश्रधातू हे सध्या आधुनिक एरोस्पेस इंजिन, अंतराळयान आणि रॉकेट इंजिन तसेच जहाजे आणि औद्योगिक गॅस टर्बाइनसाठी महत्त्वाचे हॉट-एंड घटक साहित्य आहेत. ते अणुभट्ट्या, रासायनिक उपकरणे, कोळसा रूपांतरण तंत्रज्ञान इत्यादींमध्ये आवश्यक असलेले महत्त्वाचे उच्च-तापमान संरचनात्मक साहित्य देखील आहेत. लष्करी आणि नागरी क्षेत्रात एक महत्त्वाचे साहित्य म्हणून, उच्च-तापमान मिश्रधातूंना विस्तृत अनुप्रयोग जागा आहे आणि त्यांचे आर्थिक आणि धोरणात्मक महत्त्व आहे.
गुआनयान टियांक्सियाच्या आकडेवारीनुसार, २०१५ ते २०२० पर्यंत माझ्या देशाच्या उच्च-तापमान मिश्रधातूच्या बाजारपेठेचा आकार ७.८ अब्ज युआनवरून १८.७ अब्ज युआनपर्यंत वाढला आहे, जो ५ वर्षांत तिप्पट वाढ आहे. भविष्यात, लष्करी एरोस्पेस इंजिनची प्रचंड अंतर्जात मागणी वाढत असताना, माझ्या देशाच्या उच्च-तापमान मिश्रधातू उद्योगाचा बाजार आकार २०२५ पर्यंत ८५.६ अब्ज युआनपर्यंत पोहोचेल अशी अपेक्षा आहे, ज्याचा CAGR ३५.५६% आहे.
५, अति उच्च शक्तीचे स्टील
अल्ट्रा-हाय-स्ट्रेंथ स्टील हा एक प्रकारचा मिश्र धातु स्टील आहे जो जास्त ताण सहन करू शकणारे स्ट्रक्चरल भाग बनवण्यासाठी वापरला जातो. साधारणपणे, ११८० एमपीए पेक्षा जास्त उत्पादन शक्ती आणि १३८० एमपीए पेक्षा जास्त तन्य शक्ती असलेल्या स्टीलमध्ये सामान्यतः पुरेशी कडकपणा, उच्च विशिष्ट शक्ती आणि उत्पन्न गुणोत्तर तसेच चांगली वेल्डेबिलिटी आणि फॉर्मेबिलिटी असते. मिश्र धातु आणि सूक्ष्म संरचनाच्या डिग्रीनुसार, ते तीन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते: कमी मिश्र धातु, मध्यम मिश्र धातु आणि उच्च मिश्र धातु अल्ट्रा-हाय स्ट्रेंथ स्टील. फेब्रुवारी २०१८ मध्ये, सुसंगत नॅनोप्रिसीपिटेशन बळकटीकरणावर आधारित अल्ट्रा-हाय-स्ट्रेंथ स्टीलची एक नवीन पिढी विकसित करण्यात आली, ज्याने २०१७ मध्ये चीनमधील विज्ञान आणि तंत्रज्ञान मंत्रालयाच्या टॉप टेन वैज्ञानिक प्रगतीचा किताब जिंकला.
१९५० च्या दशकात चीनने अल्ट्रा-हाय-स्ट्रेंथ स्टीलचे चाचणी उत्पादन सुरू केले. देशांतर्गत संसाधन परिस्थिती एकत्रित करून, आम्ही ३५Si2Mn2MoVA, ४०CrMnSiMoVA आणि ३३Si2MnCrMoVREA सारखे कमी-मिश्रधातूचे अल्ट्रा-हाय-स्ट्रेंथ स्टील्स यशस्वीरित्या विकसित केले आहेत. विमान लँडिंग गियर आणि सॉलिड रॉकेट मोटर केसिंग्ज सारखे महत्त्वाचे घटक तयार करण्यासाठी या साहित्यांचा वापर केला गेला आहे. १९८० नंतर, स्टीलची शुद्धता सुधारण्यासाठी व्हॅक्यूम स्मेल्टिंग तंत्रज्ञानाचा वापर करण्यात आला आणि ४०CrNi2Si2MoVA, ४५CrNiMo1VA आणि १८Ni मॅरेजिंग स्टीलचे चाचणी उत्पादन यशस्वीरित्या करण्यात आले. अल्ट्रा-हाय-स्ट्रेंथ स्टीलच्या विकास आणि वापरात उल्लेखनीय प्रगती झाली आहे. १९९० पासून, नवीन साहित्य आणि नवीन प्रक्रियांच्या संशोधनात नवीन प्रगती झाली आहे आणि विमानचालन आणि अंतराळासाठी उच्च फ्रॅक्चर कडकपणा असलेल्या अल्ट्रा-हाय-स्ट्रेंथ स्टीलच्या विकास आणि वापरात नवीन प्रगती झाली आहे.
६, टंगस्टन धातूंचे मिश्रण
धातूंमध्ये, टंगस्टनमध्ये सर्वाधिक वितळण्याचा बिंदू, चांगली उच्च-तापमान शक्ती, क्रिप प्रतिरोध, थर्मल चालकता, विद्युत चालकता आणि इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन गुणधर्म तसेच मोठे विशिष्ट गुरुत्व आहे. मोठ्या संख्येने सिमेंटेड कार्बाइड आणि मिश्रधातूंच्या व्यतिरिक्त, टंगस्टन आणि त्याचे मिश्रधातू इलेक्ट्रॉनिक्स आणि इलेक्ट्रिक लाइट सोर्स उद्योगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात आणि रॉकेट नोझल्स, डाय-कास्टिंग मोल्ड्स, आर्मर-पियर्सिंग कोर, कॉन्टॅक्ट्स, हीटिंग एलिमेंट्स आणि हीट शील्ड इत्यादी तयार करण्यासाठी एरोस्पेस, कास्टिंग, शस्त्रे आणि इतर क्षेत्रांमध्ये देखील वापरले जातात.
धातूंमध्ये टंगस्टनचा वितळण्याचा बिंदू सर्वाधिक आहे. त्याचा उत्कृष्ट फायदा म्हणजे त्याचा उच्च वितळण्याचा बिंदू या पदार्थाला उच्च-तापमानाची चांगली शक्ती आणि गंज प्रतिकार देतो. लष्करी उद्योगात, विशेषतः शस्त्रास्त्र निर्मितीमध्ये त्याने उत्कृष्ट वैशिष्ट्ये दर्शविली आहेत. शस्त्रास्त्र उद्योगात, ते प्रामुख्याने विविध चिलखत-छेदन प्रोजेक्टाइलचे वॉरहेड्स बनवण्यासाठी वापरले जाते. टंगस्टन मिश्र धातु पावडर प्रीट्रीटमेंट तंत्रज्ञान आणि मोठ्या विरूपण मजबूतीकरण तंत्रज्ञानाचा वापर करून पदार्थाचे धान्य परिष्कृत करते आणि धान्य अभिमुखता वाढवते, ज्यामुळे पदार्थाची ताकद, कडकपणा आणि प्रवेश शक्ती सुधारते. आपल्या देशाने विकसित केलेल्या टाइप १२५II चिलखत-छेदन प्रोजेक्टाइलचे टंगस्टन कोर मटेरियल W-Ni-Fe आहे, जे परिवर्तनशील घनता कॉम्पॅक्ट सिंटरिंग प्रक्रिया स्वीकारते. त्याची सरासरी कामगिरी १,२०० MPa ची तन्य शक्ती, १५% पेक्षा जास्त वाढ आणि २००० मीटरचा लढाऊ तांत्रिक निर्देशांक गाठते. अंतर ६०० मिमी जाडीच्या एकसंध स्टील चिलखतामध्ये प्रवेश करते. सध्या, टंगस्टन मिश्रधातूचा वापर मुख्य युद्ध रणगाड्यातील मोठ्या आस्पेक्ट रेशो असलेल्या आर्मर-पियर्सिंग प्रोजेक्टाइल्स, लहान आणि मध्यम-कॅलिबर अँटी-एअरक्राफ्ट आर्मर-पियर्सिंग प्रोजेक्टाइल्स आणि अल्ट्रा-हाय-स्पीड गतिज ऊर्जा आर्मर-पियर्सिंग प्रोजेक्टाइल्ससाठी मुख्य सामग्री म्हणून मोठ्या प्रमाणावर केला जातो, ज्यामुळे विविध आर्मर-पियर्सिंग प्रोजेक्टाइल्समध्ये अधिक शक्तिशाली प्रवेश शक्ती असते.
वैज्ञानिक विकासाच्या प्रगतीसह, टंगस्टन मिश्रधातूचे साहित्य आज लष्करी उत्पादने बनवण्यासाठी कच्चा माल बनले आहे, जसे की गोळ्या, चिलखत आणि तोफखाना, श्रापनेल हेड्स, ग्रेनेड, शॉटगन, बुलेट वॉरहेड्स, बुलेटप्रूफ वाहने, आर्मर्ड टँक, लष्करी विमानचालन, तोफखान्याचे भाग, तोफा इ. टंगस्टन मिश्रधातूपासून बनवलेले चिलखत-भेदक प्रक्षेपण मोठ्या कोनातून चिलखत आणि संमिश्र चिलखत भेदू शकतात आणि ते मुख्य टँकविरोधी शस्त्रे आहेत.
७, धातू मॅट्रिक्स संमिश्र
मेटल मॅट्रिक्स कंपोझिट मटेरियलमध्ये उच्च विशिष्ट शक्ती, उच्च विशिष्ट मापांक, चांगले उच्च तापमान कार्यक्षमता, कमी थर्मल विस्तार गुणांक, चांगली मितीय स्थिरता आणि उत्कृष्ट विद्युत आणि थर्मल चालकता असते आणि ते लष्करी उद्योगात मोठ्या प्रमाणावर वापरले गेले आहेत. अॅल्युमिनियम, मॅग्नेशियम आणि टायटॅनियम हे मेटल मॅट्रिक्स कंपोझिटचे मुख्य मॅट्रिक्स आहेत. मजबुतीकरण साहित्य सामान्यतः तीन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते: तंतू, कण आणि व्हिस्कर्स. त्यापैकी, कण-प्रबलित अॅल्युमिनियम मॅट्रिक्स कंपोझिटने मॉडेल पडताळणीमध्ये प्रवेश केला आहे, जसे की F-16 लढाऊ विमानांमध्ये वापरले जाते. व्हेंट्रल फिन अॅल्युमिनियम मिश्रधातूची जागा घेते आणि त्याची कडकपणा आणि आयुष्यमान मोठ्या प्रमाणात सुधारले आहे. कार्बन फायबर प्रबलित अॅल्युमिनियम आणि मॅग्नेशियम-आधारित कंपोझिट मटेरियलमध्ये केवळ उच्च विशिष्ट शक्ती नसते, तर शून्याच्या जवळ थर्मल विस्तार गुणांक आणि चांगली मितीय स्थिरता देखील असते. कृत्रिम उपग्रह कंस, एल-बँड प्लॅनर अँटेना, स्पेस टेलिस्कोप आणि कृत्रिम उपग्रह बनवण्यासाठी त्यांचा यशस्वीरित्या वापर केला गेला आहे. पॅराबॉलिक अँटेना, इ.; सिलिकॉन कार्बाइड पार्टिकल रिइन्फोर्स्ड अॅल्युमिनियम मॅट्रिक्स कंपोझिट मटेरियलमध्ये उच्च तापमान कार्यक्षमता आणि अँटी-वेअर वैशिष्ट्ये चांगली असतात आणि त्यांचा वापर रॉकेट आणि क्षेपणास्त्र घटक, इन्फ्रारेड आणि लेसर मार्गदर्शन प्रणाली घटक, अचूक एव्हियोनिक्स उपकरणे इत्यादी बनवण्यासाठी केला जाऊ शकतो; सिलिकॉन कार्बाइड फायबर रिइन्फोर्स्ड टायटॅनियम मॅट्रिक्स कंपोझिट मटेरियलमध्ये उच्च तापमान प्रतिरोध आणि ऑक्सिडेशन प्रतिरोध चांगला असतो आणि ते उच्च थ्रस्ट-टू-वेट रेशो असलेल्या इंजिनसाठी आदर्श स्ट्रक्चरल मटेरियल आहेत. ते आता प्रगत इंजिनच्या चाचणी टप्प्यात प्रवेश केले आहेत. शस्त्र उद्योगाच्या क्षेत्रात, मेटल मॅट्रिक्स कंपोझिट मटेरियल मोठ्या-कॅलिबर टेल स्टेबिलाइज्ड आर्मर-पियर्सिंग सॅबोट्स, अँटी-हेलिकॉप्टर/अँटी-टँक बहुउद्देशीय क्षेपणास्त्र सॉलिड इंजिन केसिंग्ज आणि इतर घटकांमध्ये वॉरहेडचे वजन कमी करण्यासाठी आणि लढाऊ क्षमता सुधारण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात.
मेटल मॅट्रिक्स कंपोझिट मटेरियलच्या आगमनाला ४० वर्षांहून अधिक काळ लोटला आहे. उच्च विशिष्ट शक्ती, विशिष्ट मापांक, उच्च तापमान प्रतिकार, पोशाख प्रतिरोध, लहान थर्मल विस्तार गुणांक आणि चांगली मितीय स्थिरता यासारख्या त्यांच्या उत्कृष्ट भौतिक आणि यांत्रिक गुणधर्मांमुळे, त्यांनी रेझिन-आधारित मटेरियलच्या आव्हानांवर मात केली आहे. एरोस्पेस क्षेत्रात वापरल्या जाणाऱ्या कंपोझिट मटेरियलच्या कमतरतांमुळे उल्लेखनीय विकास झाला आहे आणि विविध देशांमध्ये ते उच्च-तंत्रज्ञान संशोधन आणि विकासाचे एक महत्त्वाचे क्षेत्र बनले आहे. अपूर्ण प्रक्रिया तंत्रज्ञानामुळे आणि मेटल मॅट्रिक्स कंपोझिट मटेरियलच्या उच्च किमतीमुळे, मोठ्या प्रमाणात मोठ्या प्रमाणात उत्पादन अद्याप तयार झालेले नाही, म्हणून ते सध्याच्या संशोधन आणि विकासात अजूनही एक हॉट स्पॉट आहे.