ابرآلیاژ یا همان سوپر آلیاژ چیست ؟

آشنایی با ابرآلیاژ یا همان سوپرآلیاژ چیست و کاربردهای آن

ابرآلیاژ یا همان سوپر آلیاژ در برابر حرارت , تخریب سطحی و استحکام مکانیکی مقاومت فوق العاده ای داشته و در عین حال خواص مکانیکی عالی را در دماهای بالا حفظ می کنند یعنی به عنوان آلیاژهای با عملکرد بالا عمل می کنند این آلیاژ ها تشکیل شده بر پایه نیکل , نیکل – آهن و یا کبالت است , ساختار کریستالی آنها مکعبی وجه پر ( FCC ) می باشد بیشترین کاربرد آنها در پره های توربین و محفظه احتراق است که دمای گاز در این بخش ها به بیش از 1000 درجه سلسیوس می رسد از دیگر کاربردهای آن می توان موارد زیر را نام برد .

• صنعت خودرو سازی برای ساخت دریچه اگزوز
• صنایع پزشکی برای ساخت اعضای مصنوعی و دندان مصنوعی
• صنعت هوا فضا
• صنعت نفت و پتروشیمی
• نیروگاه هسته ای
• قطعات موتورهای رفت و برگشتی
• تولید قطعات واحدهای تولید برق
• تولید تجهیزات عملیات حرارتی

ویژگی ها و معایب ابر آلیاژها

• مقاومت فوق العاده در برابر خزش , اکسیداسیون و فرسایش
• استحکام بالا در دمای اتاق
• مقاومت بالا در برابر دمای زیاد
• قابلیت ماشین کاری
• دارای رسانای الکتریکی مطلوب
• مقاومت در برابر تغییر شکل های حرارتی
• ضریب انبساط حرارتی پایین

اصلی ترین عیب ابرآلیاژ یا همان سوپر آلیاژ  یکی قیمت بالای آنها بوده و نیز اینکه که کار با آنها به دلیل سختی دشوار است.

معرفی انواع ابر آلیاژها و خواص هر یک

ابر آلیاژ بر پایه نیکل :

سوپر آلیاژ بر پایه نیکل یکی از پیچیده ترین و پر استفاده ترین بر آلیاژ است , این آلیاژ متشکل از بیش از 50 درصد نیکل بوده و به همین دلیل به آن ابر آلیاژ بر پایه نیکل می گویند , ویژگی های این نوع ابر آلیاژ شامل استحکام مقاومت حرارتی و مقاومت به خوردگی بالا , قابلیت ماشین کاری و ضریب انبساط حرارتی پایین است .

ابر آلیاژ بر پایه آهن و نیکل :

این نوع ابر آلیاژ متشکل از استنلس استیل آستنیتی است , این نوع حداقل 25 درصد نیکل لازم دارد تا فاز FCC پایدار بماند دیگر عناصر آلیاژ شونده مانند کروم هم برای سخت شدن فلز استفاده می شوند استحکام بالا در دمای اتاق و مقاومت بالا در برابر خزش , اکسیداسیون و سایش  از ویژگی های این نوع محسوب می شود اما با این حال مقاومت چندانی در برابر دمای بسیار بالا ندارد و روش تولید آن نسبت به دیگر ابرآلیاژها کمتر است .

ابر آلیاژ بر پایه کبالت :

این نوع مقاومت بالایی در برابر خوردگی در دمای بالا و خاصیت جوش پذیری بالایی دارند , ابر آلیاژ بر پایه کبالت در مقایسه با دیگر ابرآلیاژها با یک ماتریس آستنیتی تشکیل شده و با یک رسوب متصل شده مقاوم سازی نمی شود , کبالت زیر دمای 417 درجه سلسیوس به شکل یک ساختار HPC کریستاله می شود , از ویژگی های این نوع می توان به نقطه ذوب بالاتر نسبت به آلیاژهای پایه نیکل یا آهن , جوش پذیری بالا در مقایسه با آلیاژهای پایه نیکل و مقاومت در برابر خستگی حرارتی و جوش پذیری بالاتر نسبت به آلیاژهای پایه نیکل اشاره کرد .

انواع ابرآلیاژ بر اساس روش تولید :

• پلی کریستال ریختگی
• کارپذیر
• متالورژی پودر
• تک کریستالی انجماد جهت دار

انواع فولاد ابر آلیاژی

• فولادهای ابرآلیاژ اینکونل
• فولادهای ابرآلیاژی ماراجینگ
• فولادای ابرآلیاژی هاستلوی
• فولادهای ابرآلیاژی داپلکس
• فولادهای ابرآلیاژی نایمونیک

ساخت ابرآلیاژ در ایران

ساخت ابرآلیاژ یا همان سوپر آلیاژ پیشرفته نیاز ضروری صنایع مختلف کشور از جمله نیروگاه و پالایشگاه ها محسوب می شود محصول وارداتی برای صنایع ایران که در سال 1399 یک شرکت داخلی به فناوری ساخته آن دست یافته است .