آلیاژهای: NI-AL

لینک دانلود کل 33 صفحه پاورپوینت مطالب و تصاویر
آلومینایدهای نیکل:
نیکل آلومنیوم(Ni3Al)باساختارکریستالیfcc،یک فاز منظم ازگروه L12cP4 می باشد، سلول واحد فاز دارای4اتم می باشدکه،3اتم Ni درمراکزوجوه قرارمی گیرند ویک اتم Al درگوشه های سلول واحد.
در این فرآیند(Exomelt) ازحرارت تولید شده در اثر واکنش Alبا Niبرای ذوب کردن عناصر آلیاژی که باعث بهبود خواص Ni3Alمیگردد، استفاده می شود.
خواص آلیاژهای بهبود یافته( Ni3Al(IC-221M:
ساختار کریستالی منظم-نقطه ذوب بالا-سخت ومستحکم -از نظر حرارتی پایدار-افزایش استحکام تسلیم با افزایش دما-چگالی پایین (25%کمتر از سوپر آلیاژها)-مقاومت به سایش،خستگی،اکسیداسیون بالا-مقاومت در برابر کربوریزه شدن.
کاربرد آلیاژ :IC-221M
تجهیزات کوره-غلطک های نورد-لوله های جدار ضخیم -قالب های فرایند فورج گرم...
استحکام آلیاژ:
این فاز استحکام دهنده ی اصلی درسوپرآلیاژهای پایه نیکل،دردماهای بالامیباشد ودرنتیجه علت اصلی بالا بودن مقاومت به خزش سوپر آلیاژها می باشد .
اکسیداسیون:
آلیاژهایNi3Al معمولادربرابر اکسیداسیون درهوا پایدارومقاوم اند واین بدلیل لایه اکسید
سطحی است که بوجود می آید.
Ni3Alرفتار تسلیم غیرعادی دارد،استحکام تسلیم این ترکیب باافزایش درجه حرارت،افزایش
میابد.استحکام تسلیم دردمای حدود600تا800درجه سانتی گراد به ماکزیمم مقدار خود رسیده وباافزایش بیشتر درجه حرارت ازاین محدوده دمایی،تنش تسلیم کاهش میابد .
علت افزایش تنش تسلیم:
علت افزایش تنش تسلیم با افزایش درجه حرارت ایجاد مرز های ضدفازی APB عنوان شده است.
علت کاهش تنش تسلیم،دردماهای بالاتر:
علت این کاهش در تنش تسلیم، تغییردرسیستم لغزشی عنوان گردیده است.به طوریکه دردماهای پایین تا800-600درجه سانتی گراد سیستم لغزشیNi3Alمی باشد.
تردی ذاتی مرزهای دانه :
تک کریستال های Ni3Al بسیارداکتیل هستند، درحالیکه پلی کریستال های آن دردمای اتاق، ترد می باشند وا ین بدلیل شکست مرزدانه ای این پلی کریستالها است (تردی درمرزهای دانه ایجاد می گردد).
تحقیقات اولیه برروی Ni3Al کاملا خالص که مرزدانه های آنها کاملا تمیز وبدون هیچگونه نا
خالصی بود،نشان داد که این آلومینایدها ،به صورت مرزدانه ای می شکنند.و لذا دلالت براین داشت که،مرزهای دانه به صورت ذاتی ترد می شکنند.
Bموثرترین ماده در بهبود داکتیلیته کششی پلی کریستال های Ni3Alکه کمتر ازat%24
آلومنیوم دارند.اضافه کردن مقدار کمیBشدیدا باعث افزایش داکتیلیته ونیزشدیدا باعث کاهش شکست مرزدانه ای می گردد.
با اضافه کردن Bبه میزانwt%0.1،داکتیلیته بیش از 50%بدست می آید.
مکانیزم های ایجاد داکتیلیته توسط B:
کوشش های فراوانی به منظوربررسی اثرداکتیلیته Bتوسط محققان مختلف انجام گرفته است که می توان گفت اکثر این محققان به انتقال اتم هایBبه مرزدانه های Ni3Alاشاره دارند.
سه مکانیزم برای توجیه اثرBوجوددارد:
Bموجب افزایش استحکام چسبندگی مرزهای دانه میگردد.
Bموجب تسهیل در مکانیزم لغزش از مرزهای دانه میگردد.
Bموجب کاهش در تردی هیدروژنی Ni3Al {که ناشی از رطوبت محیط برNi3Al میباشد} می گردد.
اثرمفیدBبرمکانیزم لغزش:
Bموجب نامنظم شدن مناطق مرزدانه ای میگرددولذا موجب تسهیل در مکانیزم لغزش شده وبنابراین نابجایی های کمتری پشت مرزدانه ها تجمع میکنند ودرنتیجه تنش ناشی ازتجمع نابجایی ها کمتر می شود واحتمال ایجاد ترک نیزکمترخواهد بود.
اثرمفید Bبر تردی هیدروژنی:
داکتیلیته Ni3Alهایی که به همراه Bمیباشند،به محیط آزمایش در دمای اتاق غیر حساس
می باشد،لذا B برای حذف تردی هیدروژنی مناسب می باشد.
علت:بدلیل اینکه اتم های BوHهر دو مکان یکسان وهمانندی رادرشبکه Ni3Al اشغال می کنند
لذا،انتقال اتم های Bبه مرزهای دانه Ni3Al ، مانع نفوذ Hدرسراسر مرزهای دانه میشود و
بنابراین موجب کاهش تردی هیدروژنی خواهد شد.
اثر غلظت آلومنیوم:
Bموثرترین عنصردربهبود داکتیلیته و کم کردن شکست مرزدانه ای در آلیاژهای Ni3Al،که
کمتر ازat%24آلومنیوم دارند،میباشد.بطوریکه اگر غلظت Alاز مقدار at% 24افزایش یابد،داکتیلیته شدیدا کاهش می یابد وهمچنین نوع شکست از حالت بین دانه ای به حالت ترکیبی و سپس مرز دانه ای تغییر می کند.
تردی محیطی عامل اصلی تردی مرزدانه ای:
قابلیت ازدیاد طول(El%)آلیاژهایNi3Alبه محیط آزمایش دردمای اتاق حساس می باشد
،لذا مستعد به تردی محیطی دردمای اتاق می باشند.
بنابراین یک عامل خارجی (تردی محیطی)عامل اصلی داکتیلیته پایین وشکست ترد مرزدانه ای می باشد.
به لطف خدا،metallurgydata کاملترین و پر بازدیدترین(آمار حقیقی و قابل باز دید)مرجع اطلاعات مواد و متالورژی با بیش از 1300 عنوان ،شامل هزاران متن،کتاب،تصوير،فيلم تخصصی