سوپر آلیاژها یا اَبَر آلیاژها قابلیت استفاده در داغ‌ترین دما را دارند، به همین دلیل دربرابر اکسید شدن، خوردگی و تغییر شکل حرارتی، مقاومت قابل توجهی دارند. عناصر این آلیاژ نیکل، کبالت یا آهن - نیکل است.
دمای کاری سوپر آلیاژها
سوپر آلیاژها عموما برای کار در دمای بالاتر از 540 درجه‌ی سانتیگراد و کمتر از نقطه ذوب که معمولا بالاتر از 1204 درجه‌ی سانتیگراد است، مناسب هستند. آلیاژهای پایه نیکل و پایه آهن - نیکل عموما دارای حد دمایی در حدود 816 درجه‌ی سانتیگراد می باشند، لازم به ذکر است در دماهای بالاتر از این حد، آلیاژهای آلیاژهای مناسب ریخته‌گری مورد استفاده قرار می‌گیرند. بهتر است بدانید عوامل موثر بر محدوده دمایی استفاده از آلیاژ نوع پایه آلیاژ (پایه نیکل پا پایه آهن – نیکل) مقدار و نوع رسوب و شکل آلیاژ (ریخته یا کار شده ) است.
انواع سوپرآلیاژها
برحسب ترکیب شیمیایی، سه نوع سوپر آلیاژ را می‌توان نام برد. هرکدام از آن‌ها ویژگی منحصر به فرد خود را دارند و کابردشان متفاوت است.
سوپر آلیاژهای پایه‌ی آهن
پایه‌ی آهن، یک فاز ترکیبی آهن آستنیت دارد. مزیت این دسته از سوپر آلیاژها را می‌توان قیمت مناسب‌تر آن دانست.
سوپر آلیاژهای پایه‌ی نیکل
اگر به دنبال آلیاژی هستید تا در درجه حرارت بالا تغییر شکل ندهد، این نوع آلیاژ انتخاب مناسبی است. عناصر دیگری هم به این آلیاژ اضافه می‌گردد و بسته به نوع عنصر اضافه شده، کاربرد آن هم تغییر می‌کند.
سوپر آلیاژهای پایه‌ی کبالت
این دسته از سوپر آلیاژها نسبت به سوپر آلیاژهای پایه‌ی نیکل، مقاومت حرارتی و مقاومت سایشی بهتری دارند.
مقایسه سوپر آلیاژهای ریخته و کار شده
سوپر آلیاژها به صورت ریختگی و یا کار شده (اغلب عملیات حرارتی شده یا تحت فرآیندهای دیگر قرار گرفته) هستند.
سوپر آلیاژهای کار شده
یک آلیاژ کار شده معمولا از شمش‌های ریخته به دست می‌آید، اما چندین بار تغییر شکل و عملیات پیش گرم روی آن انجام می‌شود، تا به حالت نهایی خود برسد. آلیاژهای کار شده به مراتب همگن‌تر از آلیاژهای ریخته که معمولا دارای جدایش ناشی از فرآیند انجماد هستند، می‌باشند. جدایش نتیجه طبیعی انجماد آلیاژ است، اما در بعضی از موارد به صورت شدیدتری روی می‌دهد. آلیاژهای کار شده معمولا انعطاف‌پذیرتر از آلیاژهای ریخته هستند.
سوپر آلیاژهای ریخته
سوپر آلیاژهای ریخته در بیشترین دما می‌توانند کار کنند، در ناحیه دما بالای توربین‌های گاز، به‌ویژه در قطعاتی نظیر پره‌های هوا یافت می‌شوند. اکثر آلیاژهای ریخته از نوع چند بلوری (PC) با دانه‌های هم محور و بعضی دیگر از نوع انجماد جهت‌دار یافته (DS) هستند.
خواص مکانیکی و کاربرد سوپر آلیاژها
استحکام تابعی از زمان است و مدت زمان قرار گیری قطعه در سرویس و دمای آن از عوامل موثر بر انتخاب یک سوپر آلیاژ ویژه هستند. نرخ افت بعضی از آلیاژها در مقایسه با آلیاژهای دیگر کمتر است.
سوپر آلیاژهای انعطاف‌پذیرتر هستند، ولی عموما انعطاف پذیری سوپر آلیاژهای پایه کبالت نسبت به سوپر آلیاژهای پایه آهن – نیکل و پایه نیکل کمتر است. سوپر آلیاژهای پایه نیکل و پایه آهن – نیکل در شرایط اکسترود شده، آهنگری شده و یا نورد شده وجود دارند، اما آلیاژهای پر استحکام‌تر فقط در شرایط ریخته یافت می‌شوند.
سوپر آلیاژها دارای ضریب کشسانی در حدود 207 گیگا پاسکال هستند، ولی ضریب کشسانی آلیاژهای ویژه بسته به نوع آلیاژ در دمای اتاق از 172 گیگا پاسکال تا 241 گیگا پاسکال تغییر می‌کند.
خواص فیزیکی و چگالی
سوپر آلیاژها نسبت به سیستم‌های فلزی دیگر دارای خواص مکانیکی، هدایت الکتریکی، گرمای ویژه، هدایت حرارتی و انبساط حرارتی پایین‌تری هستند. این خواص به فلز پایه و درصد فلزات دیرگداز اضافه شده به آن بستگی دارد.
کاربرد سوپر آلیاژها
استفاده از سوپر آلیاژها روز به روز درحال افزایش است. سوپر آلیاژها در پره‌های هوای توربین کاربرد دارند، آلیاژی که در پره‌های هوای توربین استفاده می‌شود، باید دارای استحکام گسیختگی خزش و استحکام خزش بالایی باشد. از کاربردهای دیگر آن می‌توان به این موارد هم اشاره کرد: صنایع هوافضا، قطعات پزشکی، صنایع دریایی، صنایع پتروشیمی و غیره.
خرید سوپر آلیاژ از شرکت فولاد حامیران
با توجه به نوسانات ارزی قیمت ثابتی از فولادها در دسترس نمی باشد، شما عزیزان می توانید جهت دریافت قیمت روز و مشاوره رایگان به منظور خرید سوپر آلیاژها با همکاران متخصص و باتجربه ما در واحد فروش تماس حاصل فرمایید.
نظرات کاربران