دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشكده تحصیلات تكمیلی
سمینار برای دریافت درجه كارشناسی ارشد
“M.Sc.”
مهندسی مواد-شناسایی و انتخاب مواد مهندسی
عنوان
فولادهای پرآلیاژ رسوبسخت شونده و سوپر آلیاژها
روشهای تولید، خواص و كاربردها

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چكیده
سوپرآلیاژ و فولادهای پرآلیاژ رسوبسخت شونده از جمله آلیاژهای پركاربرد در صنعت میباشند. انواع
مختلف این آلیاژها خواص مطلوبی را در شرایط كاری مختلف به وجود میآورند. برای حصول خواص مكانیكی
مناسب باید جدایش عناصر آلیاژی و ناخالصیها در پایینترین سطح قرار گیرند . لذا ریخته گری این آلیاژها
انجام شده و سپس تصفیه به روش باید در كوره ذوب القایی تحت خلأ های ذوب مجدد قوسی تحت
انجام گردد. مراحل مختلف فرآوری این آلیاژها در ایجاد خواص مطلوب و كاربردهای خاص موثر هستند
در این پژوهش ، روشهای مختلف تولید و فرآوری سوپرآلیاژ ها و فولادهای پرآلیاژ رسوبسخت شونده
بررسی شده است . مشخص شده است كه استفاده از روشهای VAR ، VIM و یا ESR تأثیر بسزایی
در بهبود خواص مكانیكی این آلیاژها دارد. ریزساختار این
آلیاژها طی عملیات پیرسازی اصلاح شده و باعث ایجاد خواص متنوعی در آنها میشود .

یک مطلب دیگر :

مقدمه :
تولید سوپر آلیاژها در اواخر 1930 در كشورهای فرانسه، آلمان، انگلیس و ایلاات متحده آغاز شـد . آلیاژهـای
اولیه به صورت كارشده تولید میشدند. جهت افرایش استحكام این آلیاژها از عملیات حرارتی رسوب سختی
استفاده می . شد از سال 1939 آلیاژهای Ni-Cr-Fe توسط شركت Inco تولید شدند كه با استفاده از عملیـات
حرارتی انحلالی و رسوب سختی به حداكثر استحكام دمای بالای خود میرسیدند. این آلیاژها استفاده وسیعی
در پره های توربین پیدا كرد ند.
تكنولوژی ذوب القایی تحت خلأ در اواخر دهه 1950 باعث افزایش قابلیت كارپذیری گرم و تولید آلیاژهای
با تركیب پیچیدهتر و ساختار كنترل شدهتر از طریق ریختهگری دقیـق تحـت خـلاء شـد . كنتـرل انجمـاد و
دانهبندی منجر به ساخت قطعات با انجماد جهت دار و تك كریستال گردید كه باعث افزایش تحمـل دمـایی

این آلیاژ شد. امروزه پرههای توربینهای گازی از طریق ریختهگری دقیق تحت خلا ء تولید میشوند .
گروهی از سوپرآلیاژها بر مبنای تركیبی از نیكل، آهن و كبالت تكامل یافتهاند كه برای كار در دماهای بـالا
o در بازه
500-1100 C و در موتورهای جت و توربین های گازی روی زمینی استفاده میشوند .
در سوپرآلیاژهای پایه نیكل، بعضی از این عناصر، مثل آلومینیم و تیتانیم بسیار فعال هستند و برخی دیگـر
همچون نایوبیم یوتكتیكهایی با نقطه ذوب پایین تشكیل میدهند.
فولادهای پرآلیاژ رسوب سخت شونده در زمره فولادهای فوق مستحكم میباشند كه تحقیق بر روی آنها در
سال 1958 با ابداع ر دههای و 25 20 درصد نیكل شروع ش . د بـا پـی بـردن بـه تـأثیر مولیبـدن و كبالـت در
افزایش استحكام و سختی آلیاژهای فوق، در اوایل دهة 1960 فولادهای پرآلیاژ رسوب سخت شونده 18 درصد
نیكل كبالتدار برپایة سیستم آلیاژی Fe-Ni-Co-Mo حاوی تیتـانیم در سـه ردة تجـاری 300 ،250 و 350
توسعه داده شده و بازاریابی شدند. سرانجام آلیاژهای دیگری ماننـد فولادهـای پرآلیـاژ رسـوب سـخت شـونده
زنگنزن و فولادهای پرآلیاژ رسوب سخت شونده ویژه با استحكام بسیار زیاد در ردههای 400 و 500 هب وجـود
آمدند. در طول دهة 1960 برای این آلیاژها دو نوع بازار ، یكی در كاربردهای نظامی و هوافضا و دیگری ساخت
قالبها و ابزارها ب هوجود آمد
مقدمهای بر سوپرآلیاژ
توسعه سوپر آلیاژها در اواخر دهه 1930 در فرانسه، آلمان، انگلیس و ایلاات متحده آغاز شد. آلیاژهای اولیه
5 به صورت كارشده تولید میشدند. جهت افرایش استحكام ایـن آلیاژهـا از عملیـات حرارتـی رسـوب سـختی
استفاده می . شد از سال 1939 سری هایی از آلیاژهای Ni-Cr-Fe توسط شركت Inco توسـعه یافتنـد كـه بـا
استفاده از عملیات حرارتی انحلالی و رسوب سختی به حداكثر استحكام دمای بالای خـود مـی رسـیدند . ایـن
آلیاژها مانند Inconel 600 بر اساس محلول سازی و افزودن Al و Ti به منظور سخت شدن از طریق تشكیل
فاز  γ تولید میشدند. افزودن یك درصد Nb تولید Inconel X-750 را در پی داشت كه اسـتفاده وسـیعی در
پره های توربین پیدا كرد.
پیدایش تكنولوژی ذوب القایی تحت خلأ در اواخر دهه 1950 باعث افزایش قابلیت كارپذیری گرم و تولید