سوپر آلیاژ یودیمت
سوپر آلیاژها از جمله آلیاژهای پیچیده ازنظر ترکیب شیمیایی هستند که تاکنون توسعهیافتهاند. این آلیاژها شامل تعداد زیادی از عناصر آلیاژی میباشند که فازهایی با اثرات مکانیکی مهم را تولید میکنند. در حال حاضر برای سوپر آلیاژها تعریف دقیق و مشخصی ارائه نشده است، اما بر اساس یک تعریف پذیرفتهشدهی عمومی، سوپر آلیاژ را میتوان یک آلیاژ بر پایه عناصر گروه هشتم جدول تناوبی (نیکل، کبالت یا آهن با درصد بالای نیکل) عنوان نمود که عناصر آلیاژی متعددی به آن اضافه شده است. عموماً سوپرآلیاژهای مقاوم در برابر حرارت به سه دسته کلی پایه نیکل، پایه آهن-نیکل و پایه کبالت که معمولاً در دماهای بالای 500 درجه سانتیگراد کاربرد داشته و مورداستفاده واقع میگردند، تقسیمبندی میشوند. این آلیاژها با تلفیقی از خواصی چون استحکام، مقاومت خزشی، مقاومت خستگی و مقاومت به خوردگی داغ و اکسیداسیون، توانایی کار در دماهای بالا برای زمانهای طولانی را دارند. کاربرد اصلی سوپر آلیاژها بهعنوان ایرفویلها در بخش داغ موتورهای توربین گازی محور توسعه آنها بوده است. علاوه بر این، سوپر آلیاژها در سایر کاربردها همچون قطعات موشک، راکتورهای هستهای، کورههای صنعتی، مبدلهای حرارتی، تجهیزات پتروشیمی، تجهیزات تولید نفت خام، موتورهای توربوشارژ خودرو، و تجهیزات پزشکی نیز موفق بودهاند.
سوپرآلیاژهای پایه نیکل دسته مهم و بزرگی از سوپر آلیاژها به شمار میآیند که برای کاربردهای خاص در دماهای بالا طراحیشده و به دودسته آلیاژهای کارپذیر و آلیاژهای ریختگی تقسیمبندی میشوند. سوپرآلیاژهای پایه نیکل در بین تمامی سوپرآلیاژهای کارشده و ریختگی به بالاترین سطح ترکیب دما/استحکام دستیافتهاند که درنتیجه، این آلیاژها را برای بیشتر کاربردهای سخت همچون ساخت تیغههای توربین، ایدهآل و مناسب ساخته است. خواص دما بالای سوپر آلیاژهای پایه نیکل بهواسطه مکانیزمهای استحکامبخشی از طریق محلول جامد، رسوب سختی و یا هر دو صورت میپذیرد. یکی از مهمترین آلیاژها در بین سوپر آلیاژهای پایه نیکل، سوپر آلیاژهای خانواده Udimet میباشند، که هم بهصورت ریختگی و هم بهصورت کارشده بهصورت گسترده در صنایع مختلف همچون هوافضا، نیروگاهی، پالایشگاهی، سیستمهای حملونقل و ... مورداستفاده قرار میگیرند. استحکامبخشی سوپر آلیاژهای خانواده Udimet، هم از طریق مکانیزم محلول جامد و هم از طریق رسوب سختی فراهم میگردد. با توجه به تجربیات حاصله در چند دهه اخیر امکان فرآوری و تولید سوپر آلیاژهای خانواده یودیمت به صور شمش در این مرکز مقدور میباشد.
نمونه کاربردهای سوپر آلیاژهای پایه نیکل.
ترکیب شیمیایی سوپر آلیاژهای خانواده UDIMET
ترکیب شیمیایی گریدهای مختلف سوپر آلیاژ پایه نیکل Udimet در جدول زیر ارائهشده است.
Fe |
C |
Zr |
B |
Nb |
Al |
Ti |
W |
Mo |
Co |
Cr |
Ni |
Alloy |
- |
0.06 |
0.06 |
0.008 |
0.5 |
1.5 |
2.5 |
- |
4 |
14 |
17.5 |
Bal. |
Udimet 400 |
4 |
- |
- |
0.01 |
- |
2.9 |
3.9 |
- |
4 |
16.5 |
17.5 |
Bal. |
Udimet 500 |
- |
0.02-0.06 |
- |
0.004-0.01 |
- |
1.8-2.3 |
2.9-3.25 |
0.8-1.2 |
5.5-7 |
11-14 |
18-20 |
Bal. |
Udimet 520 |
18 |
0.04 |
- |
0.004 |
6.5 |
0.7 |
1 |
3 |
3 |
- |
17 |
Bal. |
Udimet 630 |
<1- |
0.07 |
- |
0.03 |
- |
4.3 |
3.4 |
- |
5 |
18.5 |
15 |
Bal. |
Udimet 700 |
- |
0.07 |
- |
0.01 |
- |
2.5 |
5 |
1.5 |
3 |
14.8 |
18 |
Bal. |
Udimet 710 |
- |
0.01-0.02 |
0.025-0.05 |
0.01-0.02 |
- |
2.25-2.75 |
4.75-5.25 |
1-1.5 |
2.75-3.25 |
14-15.5 |
15.5-16.5 |
Bal. |
Udimet 720 |