হ্যাঁ, নিকেল - ভিত্তিক সুপারালয়গুলি সাধারণত ব্যয়বহুল, প্রায়শই প্রচলিত অ্যালো বা এমনকি অন্যান্য উচ্চ - পারফরম্যান্স উপকরণগুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি ব্যয়বহুল। তাদের উচ্চ ব্যয় বিভিন্ন কারণ থেকে উদ্ভূত:
প্রিমিয়াম কাঁচামাল: নিকেল, বেস উপাদান, আয়রন (স্টিলের বেস) বা অ্যালুমিনিয়ামের চেয়ে যথেষ্ট ব্যয়বহুল। অতিরিক্তভাবে, নিকেল - ভিত্তিক সুপারলোয়গুলিতে ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম, টুংস্টেন, ট্যানটালাম এবং রেনিয়াম - তাপমাত্রার শক্তি এবং জারা প্রতিরোধের জন্য সমালোচনামূলক হিসাবে উচ্চ স্তরের ব্যয়বহুল অ্যালোয়িং উপাদান রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, রেনিয়াম (উন্নত মহাকাশ গ্রেডে ব্যবহৃত) প্রতি কেজি হাজার হাজার ডলার ব্যয় করতে পারে।
জটিল উত্পাদন প্রক্রিয়া: নিকেল উত্পাদন করার জন্য - ভিত্তিক সুপারালয়েস গলে যাওয়ার উপর সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন (যেমন, ভ্যাকুয়াম আর্ক রিমেল্টিং বা ইলেক্ট্রন মরীচি গলানো), কাস্টিং (টারবাইন ব্লেডগুলির জন্য একক - স্ফটিক বৃদ্ধি সহ) এবং তাপ চিকিত্সা। এই পদক্ষেপগুলি শক্তি - নিবিড় এবং দূষণ এড়াতে বিশেষ সরঞ্জামের প্রয়োজন, আরও ব্যয় ব্যয় বাড়াতে।
কম - ভলিউম উত্পাদন: এগুলি সাধারণত কুলুঙ্গি, উচ্চ - স্টেক অ্যাপ্লিকেশন (যেমন, মহাকাশ, শক্তি) এর জন্য ভর - উত্পাদিত নয়, যা স্কেলের অর্থনীতিকে সীমাবদ্ধ করে।
অনুশীলনে, নিকেল - ভিত্তিক সুপারলয়েস স্টেইনলেস স্টিলের চেয়ে 5-10 গুণ বেশি এবং স্ট্যান্ডার্ড নিকেল অ্যালোগুলির চেয়ে 2-3 গুণ বেশি দামের জন্য ব্যয় করতে পারে।
নিকেল - ভিত্তিক সুপারালয়গুলি জটিল, মাল্টি - প্রাথমিক উপাদান হিসাবে নিকেলের সাথে উপাদান মিশ্রণগুলি (সাধারণত ওজন অনুসারে 50-70%)। তাদের রচনাগুলি উচ্চ - তাপমাত্রা শক্তি, জারা প্রতিরোধের এবং মাইক্রোস্ট্রাকচারাল স্থিতিশীলতার ভারসাম্য বজায় রাখার জন্য তৈরি করা হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে:
নিকেল (এনআই, 50-70%): বেস ধাতু, একটি স্থিতিশীল মুখ - কেন্দ্রিক কিউবিক (এফসিসি) ম্যাট্রিক্স সরবরাহ করে যা উচ্চ তাপমাত্রায় নমনীয়তা ধরে রাখে।
ক্রোমিয়াম (সিআর, 10-25%): টারবাইন বা রাসায়নিক পরিবেশে গরম গ্যাসগুলি প্রতিরোধের জন্য সমালোচনামূলক একটি প্রতিরক্ষামূলক ক্রোমিয়াম অক্সাইড (সিআরও) স্তর তৈরি করে জারণ এবং জারা প্রতিরোধের বাড়ায়।
অ্যালুমিনিয়াম (আল, 1–6%) এবং টাইটানিয়াম (টিআই, 1-5%): ইন্টারমেটালিক γ 'প্রিপিপিটেটস (এনআইএ (আল, টিআই)) গঠনের প্রচার করুন, যা বিশৃঙ্খলা চলাচলকে অবরুদ্ধ করতে ম্যাট্রিক্স জুড়ে ছড়িয়ে দেওয়া হয়, উচ্চ তাপমাত্রায় উল্লেখযোগ্যভাবে শক্তি বৃদ্ধি করে।
মলিবডেনাম (এমও, 1-10%) এবং টুংস্টেন (ডাব্লু, 1-10%): নিকেল ম্যাট্রিক্সের শক্ত - সমাধান শক্তিশালীকরণে অবদান রাখুন, উচ্চ - তাপমাত্রা ক্রাইপ প্রতিরোধের (স্ট্রেসের অধীনে ধীর বিকৃতি প্রতিরোধ) উন্নত করে।
নিওবিয়াম (এনবি, 1-5%) বা ট্যানটালাম (টিএ, 1-5%): ফর্ম γ "প্রিপিসিটেটস (যেমন, ইনকনেল 718 এ নিএনবি) বা কার্বাইডগুলিতে যুক্ত হয়েছে, শক্তি এবং ক্রিপ প্রতিরোধের আরও বাড়িয়ে তোলে।
গৌণ উপাদান: Small amounts of carbon (C), boron (B), zirconium (Zr), or hafnium (Hf) are often included to strengthen grain boundaries, reducing the risk of high-temperature failure. Rhenium (Re) is added to advanced grades (e.g., CMSX-4) to improve creep resistance at extreme temperatures (>1000 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড)।
সাধারণ রচনাগুলির উদাহরণ:
ইনকেল 718: ~ 52% নি, 19% সিআর, 18.5% ফে, 5% এনবি, 3% মো, 0.9% তি, 0.5% আল।
রেনা 88 ডিটি: ~ 61% নি, 16% সিআর, 13% কো, 4% মো, 3.7% আল, 2.1% টিআই, 0.7% এনবি, 0.3% সি।
নিকেল - ভিত্তিক সুপারলয়গুলি তাদের ব্যতিক্রমী শক্তির জন্য বিশেষভাবে বিখ্যাত, বিশেষত উচ্চতর তাপমাত্রায় যেখানে বেশিরভাগ ধাতু দুর্বল হয়। তাদের শক্তি গ্রেড, তাপ চিকিত্সা এবং তাপমাত্রার দ্বারা পরিবর্তিত হয় তবে সাধারণত অন্তর্ভুক্ত থাকে:
রুম - তাপমাত্রা দশক শক্তি: বেশিরভাগ নিকেল - ভিত্তিক সুপারলয়েসগুলি 900–1,600 এমপিএ (130,000-2230,000 পিএসআই) এর চূড়ান্ত টেনসিল শক্তি (ইউটিএস) প্রদর্শন করে এবং 600–1,200 এমপিএ (87,000–174,000 পিএসআই) এর শক্তি দেয়। উদাহরণস্বরূপ:
ইনকনেল 718: ইউটিএস ~ 1,300 এমপিএ, ফলন শক্তি ~ 1,100 এমপিএ।
রেনি 95: ইউটিএস ~ 1,600 এমপিএ, ফলন শক্তি ~ 1,200 এমপিএ (ঘরের তাপমাত্রায় সবচেয়ে শক্তিশালী একটি)।
উচ্চ - তাপমাত্রা শক্তি: তাদের সংজ্ঞায়িত বৈশিষ্ট্যটি 650–1,200 ° C (1,200–2,200 ° F) এ উল্লেখযোগ্য শক্তি ধরে রাখছে, যেখানে প্রচলিত অ্যালোগুলি নাটকীয়ভাবে নরম হয়। উদাহরণস্বরূপ:
650 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে, ইনকনেল 718 ~ 1000 এমপিএ (বনাম ~ 200 এমপিএ 316 স্টেইনলেস স্টিলের জন্য) একটি ইউটিএস বজায় রাখে।
একক - সিএমএসএক্স -4 এর মতো স্ফটিক সুপারলয়েসগুলি 1000 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে ~ 700 এমপিএ ইউটিএস ধরে রাখে, জেট ইঞ্জিন টারবাইন ব্লেডগুলির জন্য সমালোচনামূলক।
ক্রিপ প্রতিরোধের: তারা উচ্চ তাপমাত্রায় ক্রিপ (ধীরে ধীরে, ধ্রুবক চাপের মধ্যে স্থায়ীভাবে বিকৃতি) প্রতিরোধ করে। উদাহরণস্বরূপ, রেনি 88 ডিটি ন্যূনতম ক্রিপ প্রদর্শন করে (<0.1% strain) after 1,000 hours under 200 MPa stress at 850°C-far outperforming other alloys.
ক্লান্তি শক্তি: তারা উচ্চ তাপমাত্রায় এমনকি চক্রীয় চাপ ভালভাবে প্রতিরোধ করে। উদাহরণস্বরূপ, ইনকনেল 718 10⁷ চক্রের অধীনে 650 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে 500 এমপিএর ক্লান্তি শক্তি রয়েছে, এটি টারবাইন ডিস্কের মতো ঘোরানোর জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
একটি বিস্তৃত তাপমাত্রার পরিসীমা জুড়ে শক্তির এই সংমিশ্রণটি নিকেলকে এয়ারস্পেস টারবাইনস, পারমাণবিক চুল্লি এবং উচ্চ - পারফরম্যান্স শিল্প যন্ত্রপাতিগুলির মতো অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে অপরিবর্তনীয় সুপারলয়েসকে অপরিবর্তনীয় করে তোলে।
