স্টেইনলেস স্টিলের নিকেলের ভূমিকা শুধুমাত্র ক্রোমিয়ামের সাথে মিলিত হওয়ার পরেই অভিনয় করা হয়।
1. নিকেল স্টেইনলেস স্টিলের একটি সংকর উপাদান হিসাবে
নিকেল একটি চমৎকার জারা-প্রতিরোধী উপাদান এবং খাদ ইস্পাত একটি সমালোচনামূলক সংকর উপাদান। ইস্পাতে একটি অস্টেনাইট-গঠনকারী উপাদান হিসাবে, কম-কার্বন নিকেল ইস্পাতে বিশুদ্ধরূপে অস্টেনিটিক কাঠামো পেতে নিকেলকে 24% এর সামগ্রীতে পৌঁছাতে হবে। শুধুমাত্র যখন নিকেল সামগ্রী 27% ছুঁয়ে যায় যে নির্দিষ্ট মিডিয়াতে স্টিলের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়। অতএব, একা নিকেল স্টেইনলেস স্টীল গঠন করতে পারে না। যাইহোক, যখন স্টেইনলেস স্টিলে নিকেল এবং ক্রোমিয়াম সহাবস্থান করে, নিকেল-ধারণকারী স্টেইনলেস স্টীল অনেক মূল্যবান বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে।
এটি থেকে, এটা স্পষ্ট যে স্টেইনলেস স্টিলের একটি সংকর উপাদান হিসাবে নিকেলের ভূমিকা হল উচ্চ-ক্রোমিয়াম স্টিলের গঠন পরিবর্তন করা, যার ফলে স্টেইনলেস স্টিলের জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং প্রক্রিয়াযোগ্যতা বৃদ্ধি পায়।
2. ক্রোমিয়াম-নিকেল স্টেইনলেস স্টিলে নিকেলের বিকল্প হিসাবে ম্যাঙ্গানিজ এবং নাইট্রোজেন
যদিও ক্রোমিয়াম-নিকেল অস্টেনিটিক স্টিলের অনেক সুবিধা রয়েছে, সাম্প্রতিক দশকগুলিতে নিকেল-ভিত্তিক তাপ-প্রতিরোধী সংকর ধাতু এবং তাপ-শক্তির ইস্পাত 20%-এর কম নিকেল ধারণকারী বড় আকারের বিকাশ এবং প্রয়োগ দেখা গেছে। উপরন্তু, রাসায়নিক শিল্পের ক্রমবর্ধমান বিকাশ স্টেইনলেস স্টিলের চাহিদা বাড়িয়েছে। যাইহোক, নিকেলের খনিজ মজুদ সীমিত এবং কয়েকটি অঞ্চলে কেন্দ্রীভূত, যা বিশ্বব্যাপী চাহিদা-সরবরাহের ভারসাম্যহীনতার দিকে পরিচালিত করে। ফলস্বরূপ, নিকেল সংরক্ষণ এবং অন্যান্য উপাদানের সাথে প্রতিস্থাপনের বিজ্ঞান গবেষণা ও উৎপাদনের কেন্দ্রবিন্দু হয়ে উঠেছে, বিশেষ করে নিকেল সম্পদের অভাব রয়েছে এমন দেশে। এই প্রসঙ্গে, স্টেইনলেস স্টীল এবং তাপ-প্রতিরোধী ইস্পাত নিকেল প্রতিস্থাপন করতে ম্যাঙ্গানিজ এবং নাইট্রোজেন ব্যবহার করা হয়।
3. ম্যাঙ্গানিজ নিকেল হিসাবে austenite একটি অনুরূপ প্রভাব আছে
কিন্তু কিছু পার্থক্য সঙ্গে. বিশেষ করে, ম্যাঙ্গানিজ অস্টেনাইট গঠন করে না; পরিবর্তে, এটি ইস্পাতের ক্রিটিক্যাল কোনচিং স্পীড কমায়, ঠাণ্ডা করার সময় অস্টেনাইট স্থায়িত্ব বাড়ায়, অস্টেনাইট পচনকে বাধা দেয় এবং ঘরের তাপমাত্রায় অস্টেনিটিক গঠন বজায় রাখতে সাহায্য করে। স্টিলের জারা প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়াতে ম্যাঙ্গানিজের একটি ন্যূনতম প্রভাব রয়েছে। উদাহরণ স্বরূপ, ইস্পাতের ম্যাঙ্গানিজের পরিমাণ 0 থেকে 10.4% বৃদ্ধি করলে বায়ু বা অম্লীয় পরিবেশে এর ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তন হয় না। এর কারণ হল ম্যাঙ্গানিজের আয়রন-ভিত্তিক কঠিন দ্রবণগুলির ইলেক্ট্রোড সম্ভাবনা বাড়ানোর ক্ষেত্রে একটি নগণ্য প্রভাব রয়েছে এবং গঠিত অক্সাইড ফিল্মের প্রতিরক্ষামূলক প্রভাবও বেশ কম। ফলস্বরূপ, যদিও শিল্পে ম্যাঙ্গানিজের মিশ্রণযুক্ত অস্টেনিটিক স্টিল বিদ্যমান রয়েছে (যেমন 40Mn18Cr4, 50Mn18Cr4WN, ZGMn13 ইস্পাত, ইত্যাদি), সেগুলি স্টেইনলেস স্টিল হিসাবে ব্যবহৃত হয় না।
ইস্পাতে অস্টেনাইটকে স্থিতিশীল করতে ম্যাঙ্গানিজের ভূমিকা নিকেলের প্রায় অর্ধেক। তুলনামূলকভাবে, 2% নাইট্রোজেন ইস্পাতে অস্টিনাইটকে স্থিতিশীল করতে পারে এবং এর প্রভাব নিকেলের চেয়েও বেশি। উদাহরণস্বরূপ, 18% ক্রোমিয়াম ধারণকারী ইস্পাতে কক্ষ তাপমাত্রায় একটি অস্টেনিটিক কাঠামো পেতে, ম্যাঙ্গানিজ সহ লো-নিকেল স্টেইনলেস স্টিল এবং নিকেলের জন্য নাইট্রোজেন প্রতিস্থাপন, সেইসাথে নিকেলের সাথে ক্রোমিয়াম-ম্যাঙ্গানিজ-নাইট্রোজেন স্টেইনলেস স্টিল, এখন শিল্পে ব্যবহৃত হয় . কিছু ক্ষেত্রে, এই বিকল্পগুলি সফলভাবে ক্লাসিক 18-8 ক্রোমিয়াম-নিকেল স্টেইনলেস স্টিলকে প্রতিস্থাপন করেছে।
