इस शोध और विकास कार्य में निकल मिश्र धातु का इष्टतम डिजाइन प्रमुख बिंदुओं में से एक है। बेस एलॉय सुपरलॉय क्षेत्र में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले मिश्र धातु हैं, विशेष रूप से एयरोस्पेस और रक्षा क्षेत्रों में, जैसे कि एयरो-इंजन जैसे अत्याधुनिक उपकरणों का विकास, जो एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है क्योंकि विभिन्न प्रकार के मिश्र धातु तत्वों को भंग किया जा सकता है। निकल-आधारित मिश्र धातु में, और अच्छी संरचना स्थिरता बनाए रख सकता है, जो निकल-आधारित सुपरलॉय के प्रदर्शन को बेहतर बनाने के कई तरीके प्रदान करता है। विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास ने निकल-आधारित सुपरलॉय के लिए उच्च आवश्यकताओं को आगे बढ़ाया है। बाजार की मांग को पूरा करने के लिए, निकल-आधारित सुपरलॉय के अनुसंधान में तेजी लाने के लिए, इसके व्यापक प्रदर्शन में सुधार करना आवश्यक है
1. समाधान शक्ति
निकल-आधारित सुपरलॉय के गुणों को मजबूत करने का मुख्य साधन उपयुक्त ठोस समाधान मजबूत करने वाले तत्वों को जोड़ना है। मिश्र धातु को मजबूत करने वाले ठोस समाधान में उत्कृष्ट ऑक्सीकरण प्रतिरोध और थकान प्रतिरोध, और अच्छी प्लास्टिसिटी है। इन विशेषताओं के आधार पर, निकल-आधारित सुपरऑलॉय का उपयोग उच्च कार्य तापमान वाले धातु भागों जैसे इंजन ब्लेड के उत्पादन के लिए किया जा सकता है। निकल की परमाणु त्रिज्या टंगस्टन और मोलिब्डेनम जैसे मिश्र धातु तत्वों के करीब होती है। इन विशेषताओं के आधार पर, बड़ी संख्या में मिश्र धातु तत्व जैसे टंगस्टन, मोलिब्डेनम और कोबाल्ट को एक ही समय में नए चरणों की उपस्थिति के बिना निकल में भंग किया जा सकता है। परिणाम बताते हैं कि आम धातुओं की समाधान तापमान सीमा आम तौर पर 1050 और 1560 के बीच होती है। संयुक्त राज्य अमेरिका ने मिश्र धातु निकल बेस विरूपण सुपरलॉय हेन्स 280 को मजबूत करने वाले समाधान का एक अच्छा प्रदर्शन विकसित किया, यह मिश्र धातु 1400 उच्च तापमान पर, 165 एमपीए तक की ताकत 87 तक बढ़ाव प्रतिशत मुख्य रूप से मिश्र धातु में दुर्दम्य धातु तत्वों को जोड़ने के कारण, जैसे टंगस्टन और क्रोमियम और अन्य तत्व; उसी समय, कार्बाइड बनाने के लिए कार्बन की थोड़ी मात्रा डाली जाती है, जो अनाज के विकास में बाधा उत्पन्न कर सकती है और अनाज की सीमाओं को मजबूत कर सकती है। परिणाम यह भी दिखाते हैं कि बड़ी मात्रा में मोलिब्डेनम और अन्य दुर्दम्य धातु तत्वों को जोड़कर मिश्र धातु की ताकत में सुधार किया जा सकता है। रूथेनियम जोड़कर मिश्र धातु की सूक्ष्म संरचना स्थिरता में सुधार किया जा सकता है। टंगस्टन जैसी दुर्दम्य धातुओं की एक निश्चित मात्रा को जोड़कर, कुछ परिस्थितियों में मिश्र धातु के संक्षारण प्रतिरोध में सुधार किया जा सकता है। दुर्लभ पृथ्वी की एक निश्चित मात्रा को जोड़कर ऑक्सीकरण संक्षारण प्रतिरोध में काफी सुधार किया जा सकता है।
2. वर्षा वृद्धि और फैलाव वृद्धि
'-Ni3(Al, Ti)) चरण उम्र बढ़ने के दौरान निकल-आधारित सुपरलॉय में एक निश्चित मात्रा में वर्षा को मजबूत करने वाले तत्वों को जोड़कर अवक्षेपित किया जा सकता है, जो धातु की ताकत को बहुत बढ़ाता है। हालांकि, उच्च तापमान वाली कामकाजी परिस्थितियों में, अवक्षेप एकत्र करना और बढ़ना आसान होता है, और उनमें से कुछ को फिर से मैट्रिक्स में भंग किया जा सकता है, इस प्रकार उच्च तापमान की ताकत कम हो जाती है। हाल के वर्षों में, आक्साइड के फैलाव को मजबूत करने वाले निकेल-आधारित सुपरलॉय पर अधिक ध्यान दिया गया है। इस तरह का मिश्र धातु आमतौर पर एक यांत्रिक मिश्र धातु प्रक्रिया को अपनाता है, ऑक्साइड की उच्च तापमान स्थिरता के तहत अल्ट्राफाइन (50 एनएम से कम) प्राप्त करता है, समान रूप से zn-al मिश्र धातु माइक्रोस्ट्रक्चर के मैट्रिक्स में फैला हुआ है। बिंदु मिश्र धातु ही, अभी भी उत्कृष्ट उच्च तापमान रेंगना प्रदर्शन बेहतर उच्च तापमान ऑक्सीकरण प्रतिरोध और कार्बन सल्फर जंग के प्रतिरोध को बनाए रख सकता है। वर्तमान में, तीन प्रकार के निकल-आधारित सुपरऑलॉय हैं जिनका व्यावसायीकरण किया गया है। MA956 मिश्र धातु में उच्चतम ऑक्सीकरण प्रतिरोध और सुपरऑलॉय का कार्बन और सल्फर संक्षारण प्रतिरोध होता है, जिसका उपयोग एयरोइंजिन के दहन कक्ष के अस्तर के रूप में किया जा सकता है।
