I. ମୂଳ ସାମଗ୍ରୀ ଗଠନ
୧. କଠିନ ପର୍ଯ୍ୟାୟ: ଟଙ୍ଗଷ୍ଟେନ କାର୍ବାଇଡ (WC)
- ଅନୁପାତ ପରିସର: ୭୦-୯୫%
- ପ୍ରମୁଖ ଗୁଣଧର୍ମଗୁଡିକ: ଭିକର୍ସ କଠୋରତା ≥1400 HV ସହିତ, ଅତ୍ୟଧିକ-ଉଚ୍ଚ କଠୋରତା ଏବଂ ପରିଧାନ ପ୍ରତିରୋଧ ପ୍ରଦର୍ଶନ କରେ।
- ଶସ୍ୟ ଆକାରର ପ୍ରଭାବ:
- ମୋଟା ଶସ୍ୟ (୩-୮μm): ଉଚ୍ଚ କଠିନତା ଏବଂ ପ୍ରଭାବ ପ୍ରତିରୋଧ, କଙ୍କଡ଼ି କିମ୍ବା କଠିନ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ସ୍ତର ସହିତ ଗଠନ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ।
- ସୂକ୍ଷ୍ମ/ଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଇନ୍ ଶସ୍ୟ (୦.୨-୨μm): ଉନ୍ନତ କଠୋରତା ଏବଂ ପରିଧାନ ପ୍ରତିରୋଧ, କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ବାଲିପଥର ଭଳି ଅତ୍ୟନ୍ତ ଘଷିକାରୀ ଗଠନ ପାଇଁ ଉପଯୁକ୍ତ।
2. ବାଇଣ୍ଡର ପର୍ଯ୍ୟାୟ: କୋବାଲ୍ଟ (Co) କିମ୍ବା ନିକେଲ୍ (Ni)
- ଅନୁପାତ ପରିସର: 5–30%, ଟଙ୍ଗଷ୍ଟନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ କଣିକାଗୁଡ଼ିକୁ ବାନ୍ଧିବା ଏବଂ କଠିନତା ପ୍ରଦାନ କରିବା ପାଇଁ "ଧାତୁ ଆଠାଜକ" ଭାବରେ କାର୍ଯ୍ୟ କରେ।
- ପ୍ରକାର ଏବଂ ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ:
- କୋବାଲ୍ଟ-ଆଧାରିତ (ମୁଖ୍ୟଧାରା ପସନ୍ଦ):
- ସୁବିଧା: ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରାରେ ଉଚ୍ଚ ଶକ୍ତି, ଭଲ ତାପଜ ପରିବାହୀତା, ଏବଂ ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ବ୍ୟାପକ ଯାନ୍ତ୍ରିକ ଗୁଣ।
- ପ୍ରୟୋଗ: ଅଧିକାଂଶ ପାରମ୍ପରିକ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଗଠନ (କୋବାଲ୍ଟ 400°C ତଳେ ସ୍ଥିର ରହିଥାଏ)।
- ନିକେଲ-ଭିତ୍ତିକ (ବିଶେଷ ଆବଶ୍ୟକତା):
- ସୁବିଧା: ଅଧିକ କ୍ଷରଣ ପ୍ରତିରୋଧ (H₂S, CO₂, ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ଲକ୍କାଣତା ଡ୍ରିଲିଂ ତରଳ ପ୍ରତିରୋଧୀ)।
- ପ୍ରୟୋଗ: ଏସିଡିକ୍ ଗ୍ୟାସ୍ କ୍ଷେତ୍ର, ସମୁଦ୍ର କୂଳ ପ୍ଲାଟଫର୍ମ, ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ କ୍ଷୟକାରୀ ପରିବେଶ।
- କୋବାଲ୍ଟ-ଆଧାରିତ (ମୁଖ୍ୟଧାରା ପସନ୍ଦ):
3. ଆଡିଟିଭ୍ସ (ମାଇକ୍ରୋ-ଲେଭଲ୍ ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍)
- କ୍ରୋମିୟମ କାର୍ବାଇଡ (Cr₃C₂): ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଅବସ୍ଥାରେ ଅକ୍ସିଡେସନ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ଉନ୍ନତ କରେ ଏବଂ ବାଇଣ୍ଡର ପର୍ଯ୍ୟାୟ କ୍ଷତିକୁ ହ୍ରାସ କରେ।
- ଟାଣ୍ଟାଲମ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (TaC)/ନିଓବିୟମ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ (NbC): ଶସ୍ୟ ବୃଦ୍ଧିକୁ ବାଧା ଦିଏ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନର କଠୋରତା ବୃଦ୍ଧି କରେ।
II. ଟଙ୍ଗଷ୍ଟେନ କାର୍ବାଇଡ କଠିନଧାତୁ ବାଛିବାର କାରଣ
| କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା | ଲାଭ ବର୍ଣ୍ଣନା |
|---|---|
| ପିନ୍ଧିବା ପ୍ରତିରୋଧ | କଠିନତା ହୀରା ପରେ ଦ୍ୱିତୀୟ, କ୍ୱାର୍ଟଜ୍ ବାଲି ଭଳି ଘଷିକାରୀ କଣିକା ଦ୍ୱାରା କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧୀ (ଇସ୍ପାତ ଅପେକ୍ଷା ପିନ୍ଧା ହାର 10+ ଗୁଣ କମ୍)। |
| ପ୍ରଭାବ ପ୍ରତିରୋଧ | କୋବାଲ୍ଟ/ନିକେଲ ବାଇଣ୍ଡର ପର୍ଯ୍ୟାୟର କଠିନତା ଡାଉନହୋଲ୍ କମ୍ପନ ଏବଂ ବିଟ୍ ବାଉନ୍ସିଂ (ବିଶେଷକରି ସ୍ଥୂଳ-ଶସ୍ୟ + ଉଚ୍ଚ-କୋବାଲ୍ଟ ଫର୍ମୁଲେସନ୍) ରୁ ଖଣ୍ଡୀକରଣକୁ ରୋକିଥାଏ। |
| ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ସ୍ଥିରତା | 300-500°C ତଳ ଗାତ ତାପମାତ୍ରାରେ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ବଜାୟ ରଖେ (କୋବାଲ୍ଟ-ଆଧାରିତ ମିଶ୍ରଧାତୁର ତାପମାତ୍ରା ସୀମା ~500°C ଥାଏ)। |
| କ୍ଷୟ ପ୍ରତିରୋଧ | ନିକେଲ-ଆଧାରିତ ମିଶ୍ରଧାତୁ ସଲଫର୍ ଯୁକ୍ତ ଡ୍ରିଲିଂ ତରଳ ପଦାର୍ଥରୁ କ୍ଷୟକୁ ପ୍ରତିରୋଧ କରେ, ଏସିଡିକ୍ ପରିବେଶରେ ସେବା ଜୀବନ ବୃଦ୍ଧି କରେ। |
| ମୂଲ୍ୟ-କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମତା | ହୀରା/ଘନ ବୋରନ୍ ନାଇଟ୍ରାଇଡ୍ ତୁଳନାରେ ବହୁତ କମ୍ ମୂଲ୍ୟ, ଯାହାର ସେବା ଜୀବନ ଷ୍ଟିଲ୍ ନୋଜଲ୍ ତୁଳନାରେ 20-50 ଗୁଣ ଅଧିକ, ଯାହା ସର୍ବୋତ୍ତମ ସାମଗ୍ରିକ ଲାଭ ପ୍ରଦାନ କରେ। |
III. ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ସାମଗ୍ରୀ ସହିତ ତୁଳନା
| ସାମଗ୍ରୀର ପ୍ରକାର | ଅସୁବିଧାଗୁଡ଼ିକ | ଆପ୍ଲିକେସନ୍ ପରିସ୍ଥିତି |
|---|---|---|
| ହୀରା (PCD/PDC) | ଅଧିକ ଭଙ୍ଗୁରତା, କମ୍ ପ୍ରଭାବ ପ୍ରତିରୋଧକତା; ଅତ୍ୟନ୍ତ ମହଙ୍ଗା (ଟଙ୍ଗଷ୍ଟନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍ ଅପେକ୍ଷା ପ୍ରାୟ ୧୦୦ ଗୁଣ)। | ନୋଜଲ୍ ପାଇଁ କ୍ୱଚିତ୍ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ; ବେଳେବେଳେ ଅତ୍ୟନ୍ତ ଘୃଣାକାରୀ ପରୀକ୍ଷାମୂଳକ ପରିବେଶରେ। |
| କ୍ୟୁବିକ୍ ବୋରନ୍ ନାଇଟ୍ରାଇଡ୍ (PCBN) | ଭଲ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରତିରୋଧୀ କିନ୍ତୁ କମ୍ କଠିନତା; ମହଙ୍ଗା। | ଅତ୍ୟଧିକ ଗଭୀର ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନର କଠିନ ଗଠନ (ମୁଖ୍ୟଧାରା ନୁହେଁ)। |
| ସେରାମିକ୍ସ (Al₂O₃ / Si₃N₄) | ଉଚ୍ଚ କଠୋରତା କିନ୍ତୁ ଗୁରୁତ୍ୱପୂର୍ଣ୍ଣ ଭଙ୍ଗୁରତା; ଦୁର୍ବଳ ତାପଜ ଆଘାତ ପ୍ରତିରୋଧ। | ପରୀକ୍ଷାଗାର ବୈଧତା ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ, ଏପର୍ଯ୍ୟନ୍ତ ବାଣିଜ୍ୟିକ ଭାବରେ ବୃଦ୍ଧି କରାଯାଇ ନାହିଁ। |
| ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଇସ୍ପାତ | ଅପର୍ଯ୍ୟାପ୍ତ ପରିଧାନ ପ୍ରତିରୋଧ, କମ୍ ସେବା ଜୀବନ। | ନିମ୍ନ-ସ୍ତରର ବିଟ୍ସ କିମ୍ବା ଅସ୍ଥାୟୀ ବିକଳ୍ପ। |
IV. ବୈଷୟିକ ବିକାଶ ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶ
1. ସାମଗ୍ରୀ ଅପ୍ଟିମାଇଜେସନ୍
- ନାନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ଟଙ୍ଗଷ୍ଟେନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍: ଶସ୍ୟ ଆକାର <200nm, କଠିନତା ସହିତ ଆପତ୍ତି ନକରି 20% କଠିନତା ବୃଦ୍ଧି ପାଇଛି (ଯଥା, Sandvik Hyperion™ ସିରିଜ୍)।
- କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ଭାବରେ ଗ୍ରେଡେଡ୍ ସଂରଚନା: ନୋଜଲ୍ ପୃଷ୍ଠରେ ଉଚ୍ଚ-କଠୋରତା ସୂକ୍ଷ୍ମ-ଦାନା WC, ଉଚ୍ଚ-କଠୋରତା ସ୍ଥୂଳ-ଦାନା + ଉଚ୍ଚ-କୋବାଲ୍ଟ କୋର, ସନ୍ତୁଳନ ପରିଧାନ ଏବଂ ଭଙ୍ଗା ପ୍ରତିରୋଧ।
2. ପୃଷ୍ଠ ସୁଦୃଢ଼ୀକରଣ
- ହୀରା ଆବରଣ (CVD): 2–5μm ଫିଲ୍ମ ପୃଷ୍ଠ କଠିନତାକୁ 6000 HV > ବୃଦ୍ଧି କରେ, ଜୀବନ 3–5x ବୃଦ୍ଧି କରେ (30% ମୂଲ୍ୟ ବୃଦ୍ଧି)।
- ଲେଜର୍ କ୍ଲାଡିଂ: ସ୍ଥାନୀୟ ପରିଧାନ ପ୍ରତିରୋଧକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିବା ପାଇଁ ଦୁର୍ବଳ ନୋଜଲ୍ ଅଞ୍ଚଳଗୁଡ଼ିକରେ WC-Co ସ୍ତରଗୁଡ଼ିକୁ ଲଗାଯାଇଛି।
3. ମିଶ୍ରିତ ଉତ୍ପାଦନ
- 3D-ମୁଦ୍ରିତ ଟଙ୍ଗଷ୍ଟେନ୍ କାର୍ବାଇଡ୍: ହାଇଡ୍ରୋଲିକ୍ ଦକ୍ଷତା ଉନ୍ନତ କରିବା ପାଇଁ ଜଟିଳ ପ୍ରବାହ ଚ୍ୟାନେଲଗୁଡ଼ିକର (ଯଥା, ଭେଣ୍ଟୁରି ଗଠନ) ସମନ୍ୱିତ ଗଠନକୁ ସକ୍ଷମ କରେ।
V. ସାମଗ୍ରୀ ଚୟନ ପାଇଁ ମୁଖ୍ୟ କାରଣଗୁଡ଼ିକ
| କାର୍ଯ୍ୟ ସର୍ତ୍ତାବଳୀ | ସାମଗ୍ରୀ ସୁପାରିଶ |
|---|---|
| ଅତ୍ୟନ୍ତ ଘୃଣାକାରୀ ଗଠନ | ସୂକ୍ଷ୍ମ/ଅଲ୍ଟ୍ରାଫାଇନ୍-ଗ୍ରେନ୍ WC + ମଧ୍ୟମ-ନିମ୍ନ କୋବାଲ୍ଟ (6-8%) |
| ପ୍ରଭାବ/କମ୍ପନ-ପ୍ରବଣ ବିଭାଗଗୁଡ଼ିକ | ସ୍ଥୂଳ-ଶସ୍ୟ WC + ଉଚ୍ଚ କୋବାଲ୍ଟ (୧୦-୧୩%) କିମ୍ବା ଗ୍ରେଡେଡ୍ ଗଠନ |
| ଏସିଡିକ୍ (H₂S/CO₂) ପରିବେଶ | ନିକେଲ-ଭିତ୍ତିକ ବାଇଣ୍ଡର + Cr₃C₂ ଆଡିଟିଭ୍ |
| ଅତି ଗଭୀର କୂପ (> ୧୫୦° ସେଲସିୟସ୍) | କୋବାଲ୍ଟ-ଆଧାରିତ ମିଶ୍ରଧାତୁ + TaC/NbC ଆଡିଟିଭ୍ (କମଳ ଉଚ୍ଚ-ତାପମାନ ଶକ୍ତି ପାଇଁ ନିକେଲ-ଆଧାରିତ ପରିହାର କରନ୍ତୁ) |
| ମୂଲ୍ୟ-ସମ୍ବେଦନଶୀଳ ପ୍ରକଳ୍ପଗୁଡ଼ିକ | ମାନକ ମଧ୍ୟମ ଶସ୍ୟ WC + 9% କୋବାଲ୍ଟ |
ଉପସଂହାର
- ବଜାର ପ୍ରାଧାନ୍ୟ: ଟଙ୍ଗଷ୍ଟେନ କାର୍ବାଇଡ ହାର୍ଡମେଟାଲ୍ (WC-Co/WC-Ni) ହେଉଛି ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ମୁଖ୍ୟଧାରାର, ଯାହା ବିଶ୍ୱ ଡ୍ରିଲ୍ ବିଟ୍ ନୋଜଲ୍ ବଜାରର 95%ରୁ ଅଧିକ ଅଟେ।
- କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା କୋର୍: WC ଶସ୍ୟ ଆକାର, କୋବାଲ୍ଟ/ନିକେଲ ଅନୁପାତ, ଏବଂ ଯୋଗକରେ ସଂଶୋଧନ ମାଧ୍ୟମରେ ବିଭିନ୍ନ ଗଠନ ଚ୍ୟାଲେଞ୍ଜର ଅନୁକୂଳନ।
- ଅସ୍ଥାୟୀତା: ଅତ୍ୟାଧୁନିକ ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା (ନାନୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇଜେସନ୍, ଆବରଣ) ଏହାର ପ୍ରୟୋଗ ସୀମାକୁ ଆହୁରି ବିସ୍ତାର କରିବା ସହିତ, ପରିଧାନ ପ୍ରତିରୋଧ, ଦୃଢ଼ତା ଏବଂ ମୂଲ୍ୟକୁ ସନ୍ତୁଳିତ କରିବା ପାଇଁ ସର୍ବୋତ୍ତମ ସମାଧାନ ଭାବରେ ରହିଆସିଛି।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଜୁନ୍-୦୩-୨୦୨୫
