নিকেল-ভিত্তিক ধাতু পাউডারের চূড়ান্ত নির্দেশিকা: বৈশিষ্ট্য, উত্পাদন, এবং শিল্প অ্যাপ্লিকেশন

নিকেল-ভিত্তিক পাউডারের মূল বৈশিষ্ট্য এবং সুবিধা

নিকেল-ভিত্তিক ধাতব পাউডারগুলি চরম পরিস্থিতিতে কাঠামোগত অখণ্ডতা বজায় রাখার ব্যতিক্রমী ক্ষমতার কারণে আধুনিক প্রকৌশলে অপরিহার্য। স্ট্যান্ডার্ড স্টিলের পাউডারের বিপরীতে, নিকেল-ভিত্তিক অ্যালয়গুলি উচ্চ-তাপমাত্রার শক্তি, চমৎকার তাপীয় ক্লান্তি প্রতিরোধের, এবং উচ্চতর জারণ প্রতিরোধের একটি অনন্য সমন্বয় অফার করে। এই পাউডারগুলি প্রায়শই ক্রোমিয়াম, মলিবডেনাম, টংস্টেন এবং অ্যালুমিনিয়ামের মতো উপাদানগুলির সাথে মিশ্রিত করা হয় যাতে ক্রীপ প্রতিরোধ বা স্থানীয় জারা সুরক্ষার মতো নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করা হয়। তাদের বহুমুখী প্রকৃতি তাদের এমন পরিবেশে নির্ভরযোগ্যভাবে পারফর্ম করতে দেয় যেখানে তাপমাত্রা প্রায়শই 600 ডিগ্রি সেলসিয়াস অতিক্রম করে, যা তাদের "সুপারঅ্যালয়" অ্যাপ্লিকেশনের জন্য পছন্দের উপাদান করে তোলে।

এই পাউডারগুলির সংজ্ঞায়িত বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে একটি হল তাদের মুখ-কেন্দ্রিক কিউবিক (FCC) স্ফটিক গঠন, যা ক্রায়োজেনিক তাপমাত্রা থেকে গলনাঙ্ক পর্যন্ত স্থিতিশীল থাকে। এই স্থিতিশীলতা ফেজ রূপান্তরকে বাধা দেয় যা তাপ সাইক্লিংয়ের সময় ভঙ্গুরতা বা মাত্রিক অস্থিরতার দিকে নিয়ে যেতে পারে। তদ্ব্যতীত, অ্যালোয়িং উপাদানগুলির জন্য নিকেলের উচ্চ সহনশীলতা জটিল মাইক্রোস্ট্রাকচার তৈরি করতে সক্ষম করে, যেমন গামা-প্রাইম (γ') প্রক্ষেপণ পর্ব, যা ধাতব ম্যাট্রিক্সের মধ্যে স্থানচ্যুতি আন্দোলনে বাধা দিয়ে যান্ত্রিক শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে।

সাধারণত ব্যবহৃত নিকেল-ভিত্তিক খাদ গ্রুপ

একটি নির্বাচন নিকেল-ভিত্তিক ধাতু পাউডার উদ্দিষ্ট পরিবেশগত চাপের উপর ব্যাপকভাবে নির্ভর করে। নীচে পাউডার ধাতুবিদ্যা এবং সংযোজন উত্পাদনে ব্যবহৃত সবচেয়ে প্রচলিত খাদ পরিবারগুলির একটি তুলনা করা হল:

ইনকোনেল 718: ইন্ডাস্ট্রি স্ট্যান্ডার্ড

ইনকোনেল 718 সম্ভবত সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত নিকেল পাউডার। এটি একটি বৃষ্টিপাত-কঠিন সংকর ধাতু যাতে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে আয়রন, নাইওবিয়াম এবং মলিবডেনাম থাকে। এটির জনপ্রিয়তা এর উৎকৃষ্ট জোড়যোগ্যতা এবং ঢালাই পরবর্তী ক্র্যাকিং এর প্রতিরোধের কারণে, যা এটিকে লেজার পাউডার বেড ফিউশন (LPBF) এবং অন্যান্য 3D প্রিন্টিং প্রক্রিয়ার জন্য আদর্শ করে তোলে। এটি 700°C পর্যন্ত উচ্চ শক্তি বজায় রাখে এবং প্রায়শই টারবাইন ডিস্ক এবং উচ্চ-শক্তির বোল্টে পাওয়া যায়।

ক্ষয়কারী প্রক্রিয়াকরণের জন্য Hastelloy সিরিজ

রাসায়নিক প্রক্রিয়াকরণ শিল্পের জন্য, Hastelloy পাউডারগুলি আক্রমনাত্মক মিডিয়ার বিরুদ্ধে অতুলনীয় সুরক্ষা প্রদান করে। এই পাউডারগুলি পিটিং, স্ট্রেস-জারা ক্র্যাকিং এবং অক্সিডাইজিং বায়ুমণ্ডল প্রতিরোধ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এগুলি সাধারণত চুল্লি, হিট এক্সচেঞ্জার এবং ভালভগুলির জন্য উপাদানগুলি আবরণ বা উত্পাদন করতে ব্যবহৃত হয় যেখানে স্ট্যান্ডার্ড স্টেইনলেস স্টিলগুলি দ্রুত ব্যর্থ হবে।

উৎপাদন পদ্ধতি এবং গুঁড়া গুণমান

একটি নিকেল-ভিত্তিক ধাতব পাউডারের কার্যকারিতা তার রূপবিদ্যা, কণা আকার বিতরণ (PSD) এবং রাসায়নিক বিশুদ্ধতা দ্বারা নির্ধারিত হয়। বিভিন্ন উত্পাদন কৌশল বিভিন্ন শিল্প অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত পাউডার উত্পাদন করে:

• গ্যাস অ্যাটোমাইজেশন: উচ্চ-মানের গোলাকার গুঁড়ো তৈরির জন্য এটি সবচেয়ে সাধারণ পদ্ধতি। গলিত নিকেল খাদ উচ্চ-চাপের নিষ্ক্রিয় গ্যাস (সাধারণত আর্গন বা নাইট্রোজেন) দ্বারা বিচ্ছিন্ন হয়। এর ফলে চমৎকার প্রবাহযোগ্যতা সহ অত্যন্ত গোলাকার কণা তৈরি হয়, যা 3D মুদ্রণে ধারাবাহিক স্তরগুলির জন্য অপরিহার্য।
• প্লাজমা রোটেটিং ইলেকট্রোড প্রসেস (PREP): এই পদ্ধতিটি সর্বোচ্চ স্তরের গোলাকার পরিপূর্ণতা এবং ন্যূনতম সিরামিক অন্তর্ভুক্তি সহ পাউডার তৈরি করে। এটি প্রায়ই সমালোচনামূলক মহাকাশ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য সংরক্ষিত যেখানে ক্লান্তি জীবন প্রাথমিক উদ্বেগ।
• জলের পরমাণুকরণ: যদিও আরও ব্যয়-কার্যকর, জলের পরমাণুকরণ অনিয়মিত, অ্যাসিকুলার আকার তৈরি করে। এই পাউডারগুলি ঐতিহ্যগত "প্রেস এবং সিন্টার" ধাতুবিদ্যার জন্য আরও উপযুক্ত যেখানে সবুজ শক্তি (ফায়ার করার আগে পাউডারের আকৃতি ধরে রাখার ক্ষমতা) প্রয়োজন।

মূল শিল্প অ্যাপ্লিকেশন

নিকেল-ভিত্তিক ধাতব পাউডার গ্রহণের ফলে আরও দক্ষ ডিজাইন এবং দীর্ঘতর উপাদানের আয়ুষ্কালের অনুমতি দিয়ে বেশ কয়েকটি উচ্চ-প্রযুক্তি খাতে বিপ্লব ঘটেছে। বাল্ক মেশিনিং থেকে পাউডার-ভিত্তিক উত্পাদনে রূপান্তর অভ্যন্তরীণ কুলিং চ্যানেল এবং জটিল জ্যামিতি তৈরি করতে সক্ষম করেছে যা আগে উত্পাদন করা অসম্ভব ছিল।

মহাকাশ এবং গ্যাস টারবাইন

মহাকাশ খাতে, টারবাইন ব্লেড, ভ্যান এবং দহন চেম্বার তৈরিতে নিকেল পাউডার ব্যবহার করা হয়। এই উপাদানগুলিকে জ্বালানী পোড়ানোর সময় বিস্ফোরিত হওয়ার সময় উচ্চ-গতির ঘূর্ণনের কেন্দ্রাতিগ শক্তিকে সহ্য করতে হবে। 3D প্রিন্টিং-এ ইনকোনেল পাউডারের ব্যবহার ইঞ্জিনিয়ারদের একাধিক অংশ একক লাইটওয়েট কাঠামোতে একত্রিত করতে, ইঞ্জিনের ওজন কমাতে এবং জ্বালানি দক্ষতা বাড়াতে দেয়।

তেল এবং গ্যাস নিষ্কাশন

সাবসি ড্রিলিং পরিবেশগুলি অবিশ্বাস্যভাবে কঠোর, উচ্চ চাপ এবং টক গ্যাসের (H2S) এক্সপোজার জড়িত। নিকেল-ভিত্তিক পাউডারগুলি জারা-প্রতিরোধী সংকর ধাতুর একটি প্রতিরক্ষামূলক স্তর সহ সস্তা ইস্পাত উপাদানগুলি ক্ল্যাডিং (ওভারলেইং) এর জন্য ব্যবহৃত হয়। এই "লেজার ক্ল্যাডিং" কৌশলটি ড্রিল বিট, পাম্প শ্যাফ্ট এবং ভালভের আয়ু বাড়ায়, গভীর সমুদ্রের অপারেশনে বিপর্যয়কর ব্যর্থতা প্রতিরোধ করে।

চিকিৎসা এবং নবায়নযোগ্য শক্তি

ইমপ্লান্টে টাইটানিয়ামের তুলনায় কম সাধারণ হলেও, নির্দিষ্ট নিকেল-ক্রোমিয়াম পাউডারগুলি তাদের পরিধান প্রতিরোধের কারণে বিশেষ চিকিৎসা যন্ত্র এবং ডেন্টাল প্রস্থেটিক্সে ব্যবহৃত হয়। পুনর্নবীকরণযোগ্য সেক্টরে, নিকেল পাউডারগুলি ঘনীভূত সৌর শক্তি (CSP) প্ল্যান্টে ভূমিকা খুঁজে পাচ্ছে, যেখানে তারা তাপ-স্থানান্তর ব্যবস্থায় কাজ করে যা বিদ্যুতের জন্য বাষ্প উৎপন্ন করতে অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রায় কাজ করে৷