Millised on niklisulamite puudused

Tööstusmaterjalide sektoris omavad nikli sulamid tänu suurepärasele korrosioonikindlusele, kõrgele- temperatuuri stabiilsusele ja suurepärastele mehaanilistele omadustele, elutähtsa positsiooniga paljudes võtmetööstuses, sealhulgas kosmose, energia ja kemikaalide puhul. Nagu kõigis maailma asjades, on ka nikli sulamitel ka olulisi puudusi, mis teatud määral piiravad nende laialdast rakendust ja edasist arengut.

Kõrge hind

Nickel, niklisulamite peamine komponent, on suhteliselt vähe metallressurss. Selle kaevandamise ja rafineerimisprotsessid on keerulised ja kulukad. Võrreldes teiste tavaliste metallidega, näiteks raua ja alumiiniumiga, on nikli reservid väiksemad ja kontsentreeritumad, muutes selle pakkumise vastuvõtlikuks geopoliitilistele teguritele ja turu kõikumistele, mis põhjustab hindade märkimisväärset volatiilsust. Lisaks lisatakse sageli niklisulamite konkreetsete omaduste saavutamiseks muud väärismetallid, näiteks kroom, molübdeen ja koobalt, suurendades veelgi tootmiskulusid. See kõrge hind takistab niklisulamite suurt - skaala rakendust kulude - tundlikes sektorites, näiteks üldine tsiviiltehitus ja üldine masinate tootmine.

Raskesti töödelda

Niklisulamitel on kõrge tugevus ja kõvadus, mis pakub samas suurepäraseid mehaanilisi omadusi ka olulisi töötlemisprobleeme. Lõikamise ajal suurendab niklisulamite kõrge tugevus lõikamisriistade lõikamisjõude, mis võib põhjustada tööriistade kiirendatud kulumist ja isegi hakkimist, kompromiteerides töötlemise täpsust ja pinna kvaliteeti. Lisaks on niklisulamitel halb soojusjuhtivus, mis muudab töötlemise ajal tekkiva soojuse kiire hajumise keeruliseks. See suurendab tooriku ja tööriista temperatuuri, süvendades tööriistade täiendavat kulumist ja põhjustades potentsiaalselt tooriku termilist deformatsiooni, suurendades töötlemisraskusi ja vanaraskuid. Lisaks sellele on niklisulamid kõrge plastilisusega, muutes need vastuvõtlikuks sellistele defektidele nagu pragunemine ja voltimine kuumade tööprotsesside ajal nagu sepistamine ja veeremine. See nõuab töötlemisparameetrite ranget kontrolli ja nii töötlemisseadmete kui ka operaatorite suuri tehnilisi oskusi.

Piiratud keevitatavus

Vaatamata nende suurepärasele korrosioonikindlusele ja kõrgele - temperatuuri jõudlusele, esitavad niklisulamid keevitamisel teatud väljakutseid. Esiteks on niklisulamid keevitamise ajal termilise pragunemisele. Selle põhjuseks on nende laia kristallimise temperatuuri vahemik. Keevismetalli tahkestamisel moodustub madal - sulamine - punkt eutektics, mis võib keevitusstressi mõjul põhjustada pragusid. Teisest küljest on niklisulamist keevitatud vuugid poorsuse defektidele altid. Selle põhjuseks on asjaolu, et niklisulamitel on suur lahustuvus gaasis (näiteks vesinik, hapnik ja lämmastik). Kui keevitusmaterjalid või keevituskeskkond on gaasid halvasti varjestatud, lahustuvad need gaasid sula basseinis ja neil pole aega keevisõmbluse tahkestamise ajal põgeneda, mille tulemuseks on poorsus. Need keevitusdefektid võivad tõsiselt mõjutada keevitatud liigese kvaliteeti ja jõudlust, vähendades niklisulamist komponentide töökindlust ja kasutusaega.

Kehv madal - temperatuuri jõudlus

Võrreldes nende suurepärase jõudlusega kõrgel temperatuuril, toimivad niklisulamid madalatel temperatuuridel suhteliselt halvasti. Madalatel temperatuuridel vähenevad niklisulamid tugevusest märkimisväärselt, muutudes rabedamaks ja kalduvaks haprale luumurdudele. See piirab niklisulamite kasutamist madalatel temperatuuridel töötavates seadmetes ja konstruktsioonides, näiteks veeldatud maagaasi ladustamismahutid ja polaarse uurimisseadmed. Kui niklisulamite madala - temperatuuri jõudlust saab parandada, lisades teatud legeerivaid elemente või kasutades spetsiaalseid kuumtöötluse protsesse, suurendab see kulusid ja protsesside keerukust.

Ringlussevõtt on keeruline

Keskkonnateadlikkuse suurenemisega ja rõhuasetusega ressursside ringlussevõtul on oluliseks probleemiks muutunud materiaalse ringlussevõtuga. Nikli sulamite ringlussevõtt seisab aga silmitsi arvukate väljakutsetega. Kuna niklisulamid sisaldavad tavaliselt mitut legeeriva elementi ja nende omadused varieeruvad märkimisväärselt, on keeruline täpne klassifitseerimine ja eraldamine ringlussevõtu ajal. Selle tulemuseks on ringlussevõetud niklisulamite ebajärjekindel kvaliteet, muutes need kõrge - lõpprakenduste nõuete täitmiseks. Lisaks on niklisulamite ringlussevõtuprotsess suhteliselt keeruline, mis nõuab märkimisväärset energia- ja ressursitarbimist, mille tulemuseks on suured ringlussevõtukulud. See põhjustab ka madala ringlussevõtu määra, mille tulemuseks on ressursside jäätmed ja keskkonnareostus.

Kuigi niklisulamid on paljudes rakendustes silma paista, kannatavad nad ka selliste puuduste, näiteks kõrge kulu, keerulise töötlemise, piiratud keevitatavuse, halva madala - temperatuuri jõudluse ja ringlussevõtu raskuste all. Materjalide valimisel on oluline kaaluda niklisulamite eeliseid ja puudusi, mis põhinevad konkreetsetel taotlusnõuetel ja keskkonnatingimustel, et teha teadlikum otsus.