Ydy, mae superalloys sy'n seiliedig ar nicel yn ddrud ar y cyfan, ac mae eu cost yn deillio o sawl ffactor:
Costau deunydd crai: Mae Nickel ei hun yn fetel cymharol gostus, ac mae superalloys yn aml yn cynnwys elfennau gwerth uchel eraill fel cromiwm, cobalt, molybdenwm, twngsten, neu rheniwm-i gyd yn ychwanegu at y pris sylfaenol.
Cymhlethdod Gweithgynhyrchu: Mae cynhyrchu'r aloion hyn yn gofyn am fireinio, castio a phrosesu manwl gywir (ee pwyso isostatig poeth, solidiad cyfeiriadol) i gyflawni eu cryfder tymheredd uchel eithriadol, ymwrthedd cyrydiad, ac ymwrthedd ymgripiad. Mae'r technegau gweithgynhyrchu arbenigol hyn yn cynyddu costau cynhyrchu.
Premiwm Perfformiad: Mae eu gallu unigryw i gynnal priodweddau mecanyddol ar dymheredd eithafol (hyd at 1,000 gradd neu uwch) ac mewn amgylcheddau garw (ee adweithyddion cemegol, peiriannau jet) yn eu gwneud yn anadferadwy mewn cymwysiadau beirniadol fel tyrbinau awyrofod, cynhyrchu pŵer, a ffwrneisi diwydiannol. Mae'r fantais perfformiad hon yn cyfiawnhau eu cost uwch.
Gall prisiau amrywio'n sylweddol ar sail cyfansoddiad aloi (ee, mae superalloys sy'n cynnwys rheniwm yn llawer mwy costus na aloion nicel-cromiwm symlach) a ffurf (ee, cydrannau cast yn erbyn taflenni gyr).
Na, nid yw Monel yn cael ei ddosbarthu fel superalloy. Mae Monel yn deulu o aloion nicel-copr (yn nodweddiadol 65-70% nicel, 20–29% copr, ynghyd â symiau bach o haearn, manganîs, neu silicon) sy'n adnabyddus am eu gwrthwynebiad cyrydiad rhagorol, yn enwedig mewn amgylcheddau morol, toddiannau asidig, a systemau pwysedd uchel.
Er bod Monel yn arddangos cryfder a gwydnwch da ar dymheredd cymedrol (hyd at ~ 400 gradd), nid oes ganddo'r perfformiad tymheredd uchel (ee, ymwrthedd i ymgripiad, ocsidiad, a blinder thermol uwchlaw 600–800 gradd) sy'n diffinio superalloys. Mae superalloys wedi'u peiriannu'n benodol i gadw cryfder a sefydlogrwydd ar dymheredd eithafol, gan eu gwneud yn hanfodol ar gyfer cymwysiadau fel llafnau tyrbin nwy. Mewn cyferbyniad, mae Monel yn cael ei brisio'n bennaf am wrthwynebiad cyrydiad mewn lleoliadau tymheredd is (ee caledwedd morol, offer prosesu cemegol, neu gydrannau olew a nwy).
Ydy, mae Inconel yn deulu adnabyddus o superalloys sy'n seiliedig ar nicel. Wedi'i ddatblygu gan Gorfforaeth Metelau Arbennig, mae aloion inconel (ee, Inconel 600, 718, 625) wedi'u cynllunio i wrthsefyll tymereddau eithafol (yn aml yn fwy na 1,000 gradd) wrth gynnal cryfder uchel, ymwrthedd ocsidiad, ac ymwrthedd i ymgripiad (dadffurfiad araf o dan straen cyson).
Mae nodweddion allweddol sy'n dosbarthu Inconel fel superalloy yn cynnwys:
Cynnwys nicel uchel (50-70%yn nodweddiadol), sy'n darparu matrics sefydlog ar gyfer cryfhau elfennau.
Ychwanegiadau o gromiwm (ar gyfer gwrthiant cyrydiad/ocsidiad), haearn, molybdenwm, niobium, neu ditaniwm (ar gyfer caledu dyodiad, sy'n gwella cryfder).
Perfformiad eithriadol mewn amgylcheddau garw, megis peiriannau tyrbinau nwy, adweithyddion niwclear, moduron roced, a ffwrneisi diwydiannol.
Mae Inconel 718, er enghraifft, yn cael ei ddefnyddio'n helaeth mewn awyrofod ar gyfer disgiau a llafnau tyrbin oherwydd ei gryfder ar dymheredd uchel a cryogenig.
Mae angen cyfuniad o archwiliad gweledol, profion cemegol, ac weithiau dulliau dadansoddol ar gyfer adnabod Monel (aloi nicel-copr). Dyma ffyrdd ymarferol:
Cliwiau gweledol: Mae gan Monel arlliw llwyd ariannaidd unigryw i ychydig yn felynaidd, yn dywyllach na dur gwrthstaen ond yn ysgafnach na chopr pur. Yn aml mae'n datblygu patina diflas, unffurf dros amser (yn wahanol i ddisgleirio mwy disglair platio nicel neu batina gwyrddlas copr).
Prawf Magnet: Mae Monel yn anfagnetig (neu'n fwy magnetig mewn rhai amrywiadau), sy'n ei wahaniaethu oddi wrth fetelau magnetig fel dur neu aloion sy'n seiliedig ar haearn. Ni fydd magnet cryf yn cadw at Monel.
Prawf Gwrthiant Cyrydiad: Mae Monel yn gallu gwrthsefyll dŵr hallt, asid sylffwrig (gwanhau), ac hydoddiannau alcalïaidd. Ni fydd datgelu sampl fach i ddŵr halen neu wanhau finegr am sawl diwrnod yn dangos fawr ddim rhwd na llychwino, yn wahanol i ddur (sy'n rhydu) neu gopr (a all ddatblygu ocsid gwyrddlas).
Profion Smot Cemegol:
Bydd toddiant o asid nitrig (gwanedig) yn achosi i Monel ymateb yn araf, gan gynhyrchu toddiant gwyrddlas (oherwydd cynnwys copr) heb ffansio trwm (yn wahanol i ddur, sy'n ymateb yn egnïol ag asid nitrig).
Prawf Dimethylglyoxime (DMG): Bydd cymhwyso toddiant DMG (mewn alcohol) i arwyneb monel wedi'i lanhau, ac yna diferyn o amonia, yn cynhyrchu gwaddod pinc-goch, gan nodi nicel (cydran allweddol o monel).
Dadansoddiad proffesiynol: Ar gyfer adnabod diffiniol, gall technegau fel sbectrosgopeg fflwroleuedd pelydr-X (XRF) neu ddadansoddiad pelydr-X gwasgariad ynni (EDX) fesur y cyfansoddiad elfenol (yn nodweddiadol 65-70% nicel, 20–29% copr) i gadarnhau ei fod yn monel.
Mae'r dulliau hyn, a ddefnyddir mewn cyfuniad, yn gwahaniaethu'n ddibynadwy Monel oddi wrth fetelau neu aloion eraill.
