معرفی آلیاژMP35N :

آلیاژ MP35N (35 wt.% Ni, 35 wt.%Co, 20 wt.%Cr, 10 wt.%Mo) یک آلیاژ کبالت - نیکل چند فازی می‌باشد که در حالت آنیل شده دارای ساختار fcc است. بعضی آلیاژهای کبالت- نیکل از طریق تشکیل لایه‌های  hcp ناشی از تنش در زمینه fcc کار سخت می‌شوند. اما، مطالعات بیشتر در مورد نقش استحاله fcc → hcp  پیشنهاد می‌کند که کار سختی آلیاژ  MP35Nبه دلیل تشکیل فاز hcp نیست. درواقع برای آلیاژهای با نسبت وزنی کبالت به نیکل کمتر از  45به 25 به نظر می‌رسد استحکام بخشی به‌صورت عمده از طریق تشکیل دوقلویی‌های اولیه ناشی از تغییر شکل می‌باشد ]1[.

آلیاژ MP35N یا UNS R30035 به‌عنوان آلیاژی با استحکام و داکتیلیته مناسب در کاربردهایی چون پزشکی (امپلنت ها)، فنر، اجزای غیر مغناطیسی الکتریکی و کاربردهای دمای پایین ( تا حدود -196°C) مطرح است. این آلیاژ به دلیل مقاومت به خوردگی عالی در طیف وسیعی از محیط­های خورنده و درون چاهی معروف شده است. همچنین این آلیاژ برای محیط­های حاوی گاز ترش نیز مناسب است. تعادل شیمیایی (خصوصاً در مورد نیکل و کبالت) مقاومت به خوردگی SCC خوبی را در برابر یون کلرید نسبت به آلیاژهای کم نیکل

فراهم می­آورد. آنچه که در فرایند ذوب آلیاژ مذکور می‌بایست مورد توجه قرار گیرد، ممانعت از جذب اکسیژن موجود در اتمسفر می‌باشد زیرا مراحل بعدی فرایند ساخت خصوصاً شکل‌دهی نهایی را تحت تأثیر قرار می‌دهند از طرفی عناصر اضافی مانند کربن، نیتروژن، سیلسیوم، گوگرد و فسفر باید در کمترین حد ممکن قرار داشته باشند لذا، فرایند ذوب القایی در خلأ (VIM) و به دنبال آن ذوب مجدد از طریق قوس الکتریکی در خلأ (VAR) جهت تولید این آلیاژ مناسب است. برای تولید مفتول و سیم شمش حاصل ابتدا نورد داغ و یا فورج می‌شود و پس از زدودن عیوب سطحی، و انجام عملیات حرارتی آنیل آماده کشش   می­شود. کاربرد این آلیاژ به‌عنوان آلیاژی با استحکام بالا و درعین‌حال داکتیلیتة مناسب و مقاومت به خوردگی خوب توسعه‌یافته است. استحکام نهایی این آلیاژ پس از فرآیند کشش سیم به MPa  1790-2200 می­رسد درحالی‌که سیم همچنان داکتیل بوده و می­تواند آزمون خمش را بدون ایجاد شدن ترک­های سطحی پاس نماید. به‌منظور افزایش استحکام، عملیات پیرسازی روی این آلیاژ انجام می­شود. با انجام عملیات پیرسازی مناسب می‌توان سختی را تا حدود 580HV و استحکام تسلیم را تا  2125MPaافزایش داد ]1و2[.

بر اساس استانداردهای موجود ترکیب شیمیایی این آلیاژ برای دستیابی به خواص بهینه مطابق جدول 2-1     می‌باشد ]4[.

جدول 2-1) ترکیب شیمیایی استاندارد آلیاژ MP35N ]4[

خواص فیزیکی و مکانیکی این آلیاژ در دمای 20 درجه سانتی‌گراد در جداول 2-2و2-3 آورده شده است. لازم به ذکر است این خواص به‌شدت به فرایند تولید وابسته‌اند. اندازه دانه آستنیت پس ازآنیل باید حداقل برابر 7باشد. به‌منظور آنیل این آلیاژ لازم است که قطعه موردنظر به مدت یک الی چهار ساعت در دمای C° 1038 – 1093 نگهداری شده و در هوا خنک شود ]5[.

جدول 2-2) خواص فیزیکی آلیاژ MP35N ]5[

خواص مکانیکی را می­توان با اعمال کار سرد و سپس انجام عملیات پیرسازی به مدت چند ساعت در محدوده دمایی 538-593°C بهینه نمود. عمدة استحکامی که در این آلیاژ ایجاد می­شود از طریق کار مکانیکی است. این کار مکانیکی می­تواند سرد و یا گرم ( در دمایی کمتر از 427°C) انجام شود. به‌طورمعمول از فرآیندهای مختلفی همچون نورد و کشش برای افزایش استحکام استفاده می­­شود]6[.

نکته قابل توجه این است که به­رغم افزایش خطی  میزان سختی و استحکام با افزایش میزان کار سرد، مقدار داکتیلیته در حد قابل قبولی خواهد بود. همان‌طور که پیشتر اشاره شد داکتیلیته مناسب این آلیاژ به علت تشکیل فازی لایه­ای و کوچک با ساختار hcp در زمینة کار سخت شد fcc است ]7[.    

جدول2-3) خواص مکانیکی آلیاژ MP35N ]3[