سوپر آلیاژ ها

(Superalloys)

چکیده

سوپر آلیاژ ها، آلیاژ های پایه نیکل، آهن/ نیکل و پایه کبالتی هستند که عمدتا در دمایی بالاتر از ۵۴۰˚C (1000˚F) کاربرد دارند. این آلیاژ ها دارای ساختار مکعبی مرکز وجوه پر (fcc) می باشند. آهن، کبالت و نیکل فلزات انتقالی متوالی در جدول تناوبی عناصر هستند. آلیاژ های پایه آهن/ نیکل توسعه یافته (تعمیم یافته) از تکنولوژی فولاد زنگ نزن می باشند که عمدتا به صورت کار شده اند. در حالی که سوپر آلیاژ های پایه نیکل و پایه کبالت با توجه به موارد کاربرد و ترکیب آن می توانند به صورت کار شده یا ریختگی باشند.

سوپر آلیاژ های پایه فلزی با ترکیبات مناسب می توانند تحت آهنگری، نورد ورقه ای یا دیگر فرایند های تغییر شکل قرار گیرند. آلیاژ های با مقادیر آلیاژی زیاد (پر آلیاژ) اغلب از طریق ریخته گری تولید می شوند. قطعات تولیدی به این روش می توانند توسط فرایند های جوشکاری یا لحیم کاری به یکدیگر اتصال یافته و مونتاژ گردند؛ این در حالی است که اعمال روش های جوشکاری بر روی قطعات پر آلیاژی حاوی مقادیر زیاد فاز تقویت کننده (فاز مقاوم کننده) کاری دشوار است.

می توان خواص (استحکام دما بالا)  قطعه تولیدی را توسط تنظیم ترکیب شیمیایی و متغیر های فرایند (شامل عملیات حرارتی) کنترل نمود. در شکل ۱، رفتار گسیختگی ناشی از تنش سه گروه آلیاژی با یکدیگر مقایسه شده اند.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Superalloys are nickel-, iron-nickel-, and cobalt-base alloys generally used at temperatures above approximately 540 °C (1000 °F). They have a face-centered cubic (fcc, austenitic) structure. Iron, cobalt, and nickel are transition metals with consecutive positions in the periodic table of elements. The iron nickel-base superalloys are an extension of stainless steel technology and generally are wrought, whereas cobalt- and nickel-base superalloys may be wrought or cast, depending on the application/composition involved.

Appropriate compositions of all superalloy-base metals can be forged, rolled to sheet, or otherwise formed into a variety of shapes. The more highly alloyed compositions normally are processed as castings. Fabricated structures can be built up by welding or brazing, but many highly alloyed compositions containing a high amount of hardening phase are difficult to weld.

Properties can be controlled by adjustments in composition and by processing (including heat treatment), and excellent elevated-temperature strengths are available in finished products. Figure 1 compares stress rupture behavior of the three alloy classes.