سوپر آلیاژ

سوپر آلیاژ ها و انواعشان

سوپر آلیاژها یا ابرآلیاژها، عموما جهت کاربردهای مهندسی در دماهای بالا تولید شده اند. سوپرآلیاژ ها  در برابر خوردگی و اکسیداسیون دمای بالا استقامت بالایی دارند. عمر بالای سوپر آلیاژها در برابر آلیاژهای نیکل و فولادها چند برابر است. پایه‌ی سوپر آلیاژها آهن ، نیکل و کبالت است . کبالت بیشترین کاربرد را در صنعت هواپیماسازی دارد . معمولاً شکل سوپر آلیاژها به صورت مکعب‌های کریستالی می‌باشد . حلال‌های ضروری در سوپرآلیاژها بر پایه نیکل آلومینیوم و یا تیتانیوم هستند و غلظت کل آنها معمولاً کمتر از 10 درصد اتمی است.
سوپرآلیاژها دارای چندین ویژگی کلیدی هستند :
1) مقامت مکانیکی بالایی دارند .
2) در برابر حرارت مقاومت بالایی دارند .
3) در برابر خوردگی و اکسیداسیون سطح بالایی از مقاوت را ارائه می‌دهند .
نمونه‌هایی از این آلیاژها عبارتند از Hastelloy،Inconel،Waspaloy، آلیاژهایRene،آلیاژهای Haynes، Incoloy، MP98T، آلیاژهای TMS و CMSX آلیاژهای تک کریستالی.
کاربرد چنین آلیاژهایی در فضاهایی مانند :
1) توربین‌های فضایی ، دریایی و صنعتی
2) راکتورهای هسته‌ای
3) لوله‌های مبدل حرارتی
4) صنایع پردازش شیمیایی ، می‌باشد .

 انواع سوپر آلیاژها

سوپر آلیاژها طبق ترکیبات شیمیایی آنها به سه گروه اصلی تقسیم میشود:

سوپرآلیاژهای بر پایه نیکل
این نوع از سوپر آلیاژها، یکی از پیچیده ترین و پر کاربرد ترین سوپر آلیاژهای موجود در بازار است. این آلیاژ، از بیش از 50 درصد نیکل تشکیل شده است. به این نوع آلیاژ، سوپر آلیاژ بر پایه نیکل میگویند.

سوپرآلیاژهای بر پایه آهن و نیکل
سوپرآلیاژهای پایه آهن – نیکل از فولاد ضد زنگ آستنیتی تشکیل شده است. ماتریس آستنیتی سوپرآلیاژهای بر پایه آهن – نیکل، بر پایه نیکل و آهن است که حداقل به 25 درصد نیکل لازم دارد تا فاز FCC پایدار بماند. سایر عناصر آلیاژ شونده مثل کروم نیز برای سخت شدن فلز استفاده میشوند.

سوپرآلیاژهای بر پایه کبالت
سوپر آلیاژهای بر پایه کبالت، نسبت به بقیه ی ابر آلیاژ ها، با یک ماتریس استنیتی تشکیل شده است و با یک رسوب متصل شده مقاوم سازی نمیشود. کبالت زیر دمای 417 درجه سلسیوس به شکل یک ساختار HPC کریستاله میگردد. آلیاژهای بر پایه کبالت استقامت بالایی در برابر خوردگی در دمای بالا دارد. این نوع سوپر آلیاژ، خاصیت جوش پذیری بالایی دارد.