1. स्टील की सूक्ष्म संरचना और ताप उपचार पर निकल का प्रभाव
1) निकेल और लोहा अनंत ठोस विलयन बना सकते हैं। निकेल लोहे के ऑस्टेनाइट क्षेत्र का विस्तार करता है और यह मुख्य मिश्र धातु तत्व है जो ऑस्टेनाइट बनाता है और उसे स्थिर करता है।
2) निकेल और कार्बन कार्बाइड नहीं बनाते हैं।
3) महत्वपूर्ण परिवर्तन तापमान को कम करना, स्टील में विभिन्न तत्वों की प्रसार दर को कम करना, और कठोरता में सुधार करना।
4) यूटेक्टॉइड पर्लाइट की कार्बन सामग्री को कम करें, इसका प्रभाव नाइट्रोजन के बाद दूसरे स्थान पर है लेकिन मैंगनीज से अधिक मजबूत है। यह मार्टेंसिटिक परिवर्तन तापमान को कम करने में मैंगनीज की तुलना में लगभग आधा प्रभावी है।
2. स्टील के यांत्रिक गुणों पर निकल का प्रभाव
1) फेराइट को मजबूत करना और पर्लाइट को परिष्कृत और बढ़ाना, जिससे स्टील की ताकत में सुधार होगा और स्टील की प्लास्टिसिटी पर कम प्रभाव पड़ेगा।
2) निकल-युक्त इस्पात की कार्बन सामग्री को उचित रूप से कम किया जा सकता है, जिससे कठोरता और प्लास्टिसिटी में सुधार होता है।
3) स्टील के थकान गुणों में सुधार करें और स्टील की खरोंचों के प्रति संवेदनशीलता को कम करें।
4) चूंकि यह इस्पात की कठोरता और तापमान स्थिरता में सुधार करने में बहुत प्रभावी नहीं है, इसलिए निकेल का शमन और तापमानित इस्पात के लिए बहुत कम महत्व है।
3. स्टील के भौतिक, रासायनिक और प्रक्रिया गुणों पर निकल का प्रभाव
1) स्टील की तापीय चालकता और विद्युत चालकता को बहुत कम कर देता है।
2) 30% से कम निकेल द्रव्यमान अंश वाला इस्पात अनुचुम्बकीय होता है, तथा 30% से अधिक निकेल द्रव्यमान अंश वाले लौह-निकेल मिश्रधातु महत्वपूर्ण परिशुद्ध मृदु चुम्बकीय पदार्थ होते हैं।
3) 15%-20% या उससे ज़्यादा निकेल द्रव्यमान अंश वाले स्टील में सल्फ्यूरिक एसिड और हाइड्रोक्लोरिक एसिड के लिए उच्च संक्षारण प्रतिरोध होता है, लेकिन नाइट्रिक एसिड संक्षारण के लिए प्रतिरोधी नहीं होता है। संक्षेप में, निकेल युक्त स्टील में एसिड, क्षार और वायुमंडल के लिए कुछ संक्षारण प्रतिरोध होता है।
4) दरारें पड़ने से रोकने के लिए उच्च निकल सामग्री वाले स्टील की वेल्डिंग करते समय ऑस्टेनिटिक इलेक्ट्रोड का उपयोग किया जाना चाहिए।
5) निकल-युक्त स्टील में बैंडेड संरचना और सफेद धब्बे दोष उत्पन्न होने की संभावना होती है, जिसे उत्पादन प्रक्रिया में रोका जाना चाहिए।
4. स्टील में निकल का अनुप्रयोग
1) शुद्ध निकल स्टील का उपयोग केवल तभी किया जाता है जब विशेष रूप से उच्च प्रभाव कठोरता या बहुत कम कार्य तापमान की आवश्यकता होती है।
2) मशीनरी विनिर्माण में प्रयुक्त निकेल-क्रोमियम या निकेल-क्रोमियम-मोलिब्डेनम स्टील, ऊष्मा उपचार के बाद अच्छी शक्ति और कठोरता के साथ व्यापक यांत्रिक गुण प्राप्त कर सकता है।
3) निकेल उच्च मिश्र धातु ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस हीट-प्रतिरोधी स्टील में एक ऑस्टेनिटाइजिंग तत्व है, जो अच्छे व्यापक गुण प्रदान कर सकता है। यह मुख्य रूप से NiCr श्रृंखला स्टील है।
4) चूंकि निकेल अपेक्षाकृत दुर्लभ है और एक महत्वपूर्ण रणनीतिक सामग्री है, इसलिए इसका उपयोग केवल तभी किया जाएगा जब अन्य मिश्र धातु तत्वों के साथ प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करना असंभव हो। सामान्य तौर पर, निकेल का उपयोग स्टील में मिश्र धातु तत्व के रूप में जितना संभव हो उतना कम या कम किया जाना चाहिए।
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