متالورژی ذوب فلزات

كاربردها

كاربردهاي سوپر آلياژها در دماي بالا بسيار زياد است و شامل اجزاء فضاپيماها، تجهيزات كارخانه‌هاي شيميايي و تجهيزات پتروشيمي مي باشد. سوپر آلياژهاي كارشده به وسيلة انواع متداول ماشينهاي موجود در صنايع فلزي ساخته مي‌شوند. سوپر آلياژهاي پايه آهن، پاية كبالت و پاية نيكل به صورت استاندارد به شكل شمش،تختال، اكستروژن، ورق، نوار، لوله و قطعات فورج شده به وسيلة ماشيهاي ساده توليد مي‌شوند. سوپر آلياژها همچنين به شكل ميله، شمش ، تيوپ، لوله‌ها، قالبها، واير، قطعات آهنگري شده و موارد ويژه كار شده به وسيلة مبّدل‌هاي ثانويه در دسترس هستند. شكل دادن سوپر پلاستيكهاوپرسكاري ضد استاتيكي گرم در تركيباتي از اين قبيل. ريختگي سوپر آلياژها در عملياتهاي فضايي براي فويلهاي هوايي توربين و قسمتهاي بزرگ ساختمان آن كاربرد زيادي دارند .

سوپر آلياژهاي ريختگي

دو نوع طبقه بندي سوپر آلياژ ريختگي به شكل مشخص وجود دارند . اول غلظتهاي آهن ـ كروم ـ نيكل كه به عنوان مقاوم در برابر حرارت شناخته مي شوند . دوم  پايه هاي نيكلي و پايه هاي كبالتي مي باشند . در طبقه بندي مقاوم در برابر حرارت بعضي از غلظتها به درستي فولادهاي ضد زنگ مي باشند . اين آلياژها به شكل وسيعي در اين فصل توصيف نمي شوند . آلياژهاي مقاوم در برابر حرارت كه مقادير عمده اي از كروم و نيكل بيشتر از آنچه كه معمولا در فولادهاي زنگ نزن ديده مي شوند دارند در طبقه سوپر آلياژها قرار مي گيرند و در اينجا مورد بحث قرار مي گيرند.

فولادهای حاوی سیلیکون و بور

سیلیکون هم مثل منگنز در همه فولادها به عنوان یک اکسیژن زدای ارزان حضور دارد .وقتی یک فولاد شامل بیش از 0.6% باشد آنرا سیلیکونی می گوییم .

 تاثیر سیلیسیم بر فولاد

 1- مثل نیکل میل به تشکیل کاربید ندارد .

 2- در فریت به راحتی حل می شود .

 3- استحکام و سختی را بالا می برد .

 کاربردها

 1- فولادی با 1 تا 2% سیلیکون فولاد navy  گفته می شود که برای مصالح که نیاز به نقطه تسلیم بالایی دارند مورد استفاده قرار می گیرد .

2- فولادهای سیلیکونی هادفیلد با کمتر از 0.01% کربن و حدود 3% سیلیکون خواص مغناطیسی عالی دارند و برای هسته های ماشین های الکتریکی استفاده می شوند .

3- ترکیب مساوی از Mn و Si فولادی با استحکام بالا و انعطاف پذیر و سخنی خوب تولید می کند.این فولاد کاربرد زیادی در سیم پیجها ، فنرها و پانچها دارد .

فولادهای بور دار

 مقدار بسیار کمی از بور سختی فولاد را افزایش می دهد . اگر مقدار بور 0.15 تا 0.45% باشد سختی پذیری از بقیه حالت ها بیشتر است . به طور کلی فولادهی بور دار خواص گرم کاری و سرد کاری خوبی دارند و سختی پذیری بالائی دارند.

فولاهای حاوی تنگستن و وانادیم

تنگستن

در سختی پذیری اثر زیادی دارد و نیز قابلیت تشکیل کاربید را دارد .به عبارت دیگر اثر تنگستن در فولاد مثل اثر مولیبدن می باشد . به عنوان مثال اثر 2 تا 3% تنگستن مثل اثر 1% مولیبدن می باشد . اما به دلیل گران بودن تنگستن در فولادهای مهندسی کاربرد کمی دارد و بیشتر در فولادهای ابزار کاربرد دارد .

وانادیم

یک عنصر گران است خواص :

1- اگسیژن زدای عالی است .

2- تشکیل دهنده کاربید می باشد.

3- در حالت حل شده در فولاد، در سختی پذیری و افزایش خواص مکانیکی اثر بسزائی دارد.

کاربرد

1- فولادهای C-V برای لوکوموتیوهای سنگین و ماشین های فورج بزرگ استفاده می شود.

2- فولادهای Cr-V کم کربن برای ساخت پینها و میل لنگ ها استفاده می شوند.

3- فولادهای Cr-V کربن متوسط سختی بالائی دارد و برای اکسلها و فنر ها استفاده می شوند .

4- فولادهای Cr-V کربن بالا دارای سختی و مقاومت سایش بالا هستند و برای ابزارها و بلبرینگها استفاده می شوند .

فولادهای مولیبدن دار

مولیبدن یک عنصر آلیاژی گران است که میل به تشکیل کاربید زیادی دارد و در عوض میل ترکیبی کمی با گاما و آلفا دارد.

اثر مولیبدن بر خواص فولاد

1- اثر زیادی بر سختی پذیری می گذارد .

2- متل کروم سختی در دمای بالا و استحکام فولاد را بالا می برد .

3- مقاومت حرارت فولاد را بالا می برد .

4- با افزودن مولیبدن فاز مارتنزیت پایدار می شود و مقاومت به نرم شدن در اثر حرارت در آن بالا می رود.

5- این عنصر معمولاً به صورت ترکیبی از نیکل یا کروم یا هردوی آنها استفاده می شود .

6- اگر روی قطعه مربوطه کربورایزینگ انجام گیرد مقاومت سایشی سطح و سختی مغز افزایش می یابد.

کاربردها

1- فولادهای مولیبدن دار با کربن کم برای شفتها و چرخ دنده ها استفادهمی شوند.

2- اگر درصد کربن افزایش یابد برای سیم پیچ ها و فنرها استفاده می شود .

3- فولادهای Cr-Mo ارزان هستند و قابلیت جوشکاری و انعطاف پذیری خوبی دارند. به همین جهت در مخازن تحت فشار ، قطعات هواپیما ، اکسل های اتومبیل و... کاربرد دارند.

4- فولادهای نیکل مولیبدن دارای استحکام و انعطاف پذیری بالائی هستند و قابلیت ماشینکاری خوبی دارند. همچنین دارای سختی خوب ،استحکام خستگی بالا و مقاومت سایش می باشند. به همین جهت شفتها و بلبرینگها کاربرد دارند.

5- فولادهای Ni-Cr-Mo سختی پذیری خوب دارند .به همین جهت در صنایع هواپیما سازی برای قطعات مختلف آن کاربرد دارند.

فولادهای منگنزدار

منگنز یکی از عناصر آلیاژی است که در اکثر فولادها به عنوان اکسیژن زدا استفاده می شود .هم به طور مستقیم و هم به طور غیر مستقیم اثر مفیدی در فولاد دارد .هنگامی که درصد منگنز در فولاد 0.8% به بالا باشد فولاد منگنزی داریم .

اثر منگنز بر خواص فولاد

1- با گوگرد ، آهن و کربن تشکیل پیوند می دهد .

 2- تمایل به (Hot-shortness) راکاهش مش دهد .

 hot-shortness

هنگامی که در فولاد منگنز وجود داشته باشد گوگرد با آهن واکنش می دهد و FeS تشکیل می دهد .در این شرایط یک فیلم پیوسته در حین انجماد به دور کریستالها ایجاد می شود .هنگامی که فولاد برای شکل دهی یا نورد حرارت داده می شود این فیلم ذوب می گردد و موجب می شود تا در خلال شکل دهی در مرز دانه ها ترک ایجاد شود .اما MnS چون نقطه ذوب بالائی دارد از این اتفاق جلوگیری می کند.

 3- قابلیت تشکیل کاربید کمی دارد و این در سختی پذیری موثر است.

 4- فولادهای منگنزی با دانه های ریز سختی و استحکام خوبی دارند.

 5- در این فولادها تبدیل آستنیت باقیمانده به مارتنزیت راحت است. به همین دلیل سختی بالائی دارند.

 کاربردها

 1- فولاد با 1.5% منگنز به فولاد تغییر شکل ناپذیر معروف است و در  ابزار و حدیده ها استفاده می شود .

 2- حضور 10 تا15% منگنز در فولاد با 1 تا 1.5% کربن فولاد منگنز دار آستنیتی درست می کند که به فولاد هادفیلد  معروف است .با کنترل عملیات حرارتی این فولاد استحکام بالا ، انعطاف پزیری بالا و مقاومت سایش عالی پیدا می کند .در ماشین های سنگ شکن و خردکن و سنگ زن و ریل های راه آهن کاربرد دارند.اگر همین فولاد از دمای 1750درجه فارنهایت به آهستگی سرد شود کاربیدها ی ترد در اطراف دانه های آستنیت تشکیل می شود و باعث می گردد که استحکام و انعطاف پذیری کاهش پیدا کند .

 3- سختی بالای فولادها .

فولادهای حاوی کروم

کروم در فولاد موجب تشکیل کاربید ساده (Cr7C3 & Cr4C ) یا کاربید مرکب ((FeCr)3C)) می گردد .این کاربیدها دارای سختی بالایی هستند و مقاومت سایش خوبی دارند. کروم دزر درصد بالاتر از 13% در آهن آلفا حل می شود و در فریت نیز حلالیت دارد . در فولادهای کم کربن وجود کروم باعث افزایش استحکام و سختی فاز فریت می شود .در درصد بالاتر از 5% خواص خوردگی و حرارتی فولاد بهبود می یابید. فولادهای کربنی  متوسط با کروم برای  فنر و محور و... مورد استفاده قرار می گبرند. فولادهای با 1%کربن و 2 تا 4%کروم خواص مغناطیسی عالی دارند و برای مغناطیسهای دائمی بکار می روند.

 فولادهای حاوی نیکل و کروم

در این فولادها نسبت نیکل به کروم حدود 2.5 می باشد . نیکل موجب افزایش سختی و انعطاف پذیری می گردد و در مقابل کروم سختی پذیری و مقاومت سایشی را افزایش می دهد .

 کاربرد

1- آلیاژهائی با 1.5%نیکل و 0.6%کروم برای چرخ دنده های حلزونی ،گژن پین و ابزار ماشین به کار می رود .

 2- آلیاژهائی با 4.5%نیکل و 1.5% کروم برای چرخدنده های هواپیما ،شفتها و بادامکها به کار می روند.

 3- فولادهای نیکل کروم محتوی 0.4 تا 0.5% کربن در ساخت شاتونهای خودرو و شفتهای مته ای بکار می روند

فولادهای نیکل دار و تاثیر نیکل بر فولاد

نیکل یکی از عناصر آلیاژی است که از قدیم مورد استفاده قرار گرفته است،در فاز آلفا به راحتی حل می شود و در فریت بسیار حل شدنی است . فولادهای نیکلی به سه صورت می تواند وجود داشته باشد :پرلیتی ، آستنیتی ، مارتنزیتی .

 پرلیتی

از 0.5%تا 6% نیکل داشته و به علت سختی ،استقامت و خوردگی بالا درکارهای ساختمانی مورد استفاده زیادی دارند .

 مارتنزیتی

بعلت شکنندگی و سختی ،کمتر مصرف دارند این فولادها دارای 10تا22%نیکل می باشند . به طور کلی وجود نیکل در فولاد موجب رنج دمائی گسترده ای برای عملیات حرارتی می گردد . فولادهای کم کربن می توانند تا حدود 10%نیکل و شبکه پرلیتی داشته باشند. فولادهای پرکربن می توانند 9%نیکل و شبکه پرلیتی داشته باشند .

 تاثیر نیکل بر خواص فولاد

 1- سرعت رشد دانه ای را در درجه حرارتهای بالا به تعویق می اندازد .

 2- کاهش سرعت تبدیل از آستنیت به پرلیت .

 3- افزایش مقاومت به خستگی.

 4- افزایش مقاومت به خوردگی .

 5- افزایش سختی و خواص ضربه ای

کاربردها

1- فولادهای نیکلی با 1.5تا 3% نیکل در کارهای ساختمانی کاربرد زیادی دارند.

 2- فولادهای نیکلی با 5% نیکل برای ساختن چرخدنده ها استفاده می شود.

 3- فولادهای با 25 تا 30%نیکل برای مقاومت به خوردگی مناسب اند .

 4- فولادهای با 20 تا 30% نیکل و با سرد کردن معمولی غیر مغناطیسی هستند ولی به وسیله سردکردن تا درجه حرارت هوای مایع آنها را مغناطیسی کرد .

 5- فولادهای با 30 تا40% نیکل ، ضریب انبساط کمتری دارند و به فولادهای اینوار معروف اند .

 6- فولادهای با 50% نیکل، خواص مغناطیسی زیادی دارند.

سوپر آلياژهاي پايه نيكل

آلياژهاي پايه نيكلي درصد در حدود 50% نيكل دارند و مقادير قابل ملاحظه اي كروم ،كبالت و فلزات نسوز دارا مي باشند اما آهن يا ندارند يا بسيار اندك دارند . آنها ممكن است همچنين آلومينيم و تيتانيم داشته باشند . ابتداعا آلياژهاي پايه نيكلي با مقدار كروم بالا براي مقاومت در برابر اكسيداسيون توسعه يافت و آنهايي كه داراي موليبدون زياد مي باشند براي مقاومت در برابر محيط هاي خورنده شيميايي توسعه يافته اند وقتي كه آلومينيم و تيتانيم به سوپر آلياژها افزوده مي شوند استحكام دماي بالا به شدت افزايش مي يابد .

در سوپر آلياژهاي پايه نيكل چيزي در حدود 5%  تا 22 % وزن كروم وجود دارد در حاليكه از مشخصات سوپر آلياژهاي پايه كبالت وجود 20 % تا 30 % وزني كروم مي باشد . مقداري بين 15 % تا 25 % كروم در سوپر آلياژهاي آهن ـ نيكل مشاهده مي شود . ممكن است تا 6 % وزن AL نيز در سوپر آلياژهاي پايه نيكل وجود داشته باشد .

بحث در مورد عملكرد عناصر آلياژي روي ريز ساختارها بدون ذكر كردن عناصر ناخواسته كامل نمي گردد . عناصري همچون Si  ، P ، S  ، Pb  ، Bi ، Te ، Se و Ag اغلب در حجم چند در ميليون استفاده مي شوند كه با كاهش ميزان خصوصيت ها همراه است ، ولي آنها با چشم غير مسلح و يا حتي با ميكروسكوپ الكتروني قابل رويت نيستند

سوپر آلياژهاي پايه نيكل به هر دو صورت جامد محلولي و رسوبي استحكام مي‌يابند. Hastloy x ، كه مثالي از سوپر آلياژ پايه نيكل جامد محلولي با استحكام كمتر مي‌باشد شامل Fe8.5%, 22%Cr, 9%Mo, 1.5%Co, 0.6%W مي‌باشد كه بطور گسترده اي در مشعل و كاربردهاي مربوط به احتراق در موتورهاي توربين گازي دارد . اين محصول مقاومت به خوردگي و فرسايش در حرارت بالا را از خود نشان مي دهد همراه با قابليت فيبر شدن و جوشكاري بسيار عالي. براي كاربردهاي كه در آنها به استحكام در دماهاي بالا نياز دارد هم معمولاً از سوپر آلياژ پايه نيكل استحكام مي‌يابند، پيچيده ترين و البته قابل توجه‌ترين انواع سوپر آلياژها هستند. متالورژي فيزيكي اين آلياژها بسيار دقيق و پيچيده است به دليل ارتباطي كه بين خواص و ريز ساختار آن درك شده است. اين آلياژها ارائه مي‌دهد يك شبكه جامد محلولي fcc آستنيني يا فلز پايه با تركيب ته نشيني Ti-Al-Ni بعنوان فاز تقويتي اصلي. عبارت آستنيت، اصطلاحي است كه به محلول جامد فلزات يا بين فلزي‌ها و فلز پايه يك ساختار كريستالي fcc اطلاق مي‌گردد. هر كريستال فلزي بصورت يك مكعب با يك رقم در هر گوشه و همينطور در مركز هر كدام از شش وجه مكعب نيكل و كبالت از اين دسته فلزات هستند چهار سوپر آلياژ مهم نيكل تشكيل شده‌اند از Fe  وجود  دارد ( INCO 718، INCO 705، Rene¢ 62 ،)Udimet 630  كه اصولا مرتبطند با استحكام بخشي ته نشيني فاز g² به جاي ، يا پيوستگي با g¢ استحكام بخش. اين آلياژها شامل Nb 2% - 6% و مقدار قابل توجهي آهن در اين چهار آلياژ INCO 718 بيشترين كاربرد واقعي را دارد.

استحكام بخشي پراكندگي ديگر مكانيزمي است كه اهميت مخصوصي دارد. براي كاربرد در دماي خيلي خيلي بالا. اين مكانيزم بكار گرفته مي‌شود در حضور فاز پراكنده شده در ساختار اين مكان يا در افزايش اين فازهاي ته نشين شده. اين اجزاء تشكيل دهنده ، همچون اكسيد Y(ايتريم) يا دي اكسيد Th (توريم) ، متفاوتند از فازهاي كاربيدي يا g¢ يا g² كه در آن، آنها خود را در تركيب نگه مي‌دارند. در طول مرحله جامد  تا رسيدن به نقطه ذوب در مورد فاز پراكنده شده هيچ دماي محلول جامدي وجود ندارد كه آنرا متفاوت از ديگر فازها سازد. بديهي است كه حضور فاز استحكام بخش در دماهاي بالا استحكام را بهبود مي‌بخشد. عمليات حرارتي براي آلياژهاي رسوب سختي شده عموما تشكيل شده است از عمل انحلال در دماي 970°c تا 1175°c   بوسيله يك يا چن عمليات سوبي در دماي 600°c تا 815°c دنبال ميشود .

در بيشتر اين آلياژها براي جلو انداختن رسوب سختي بوسيله شكل‌گيري تركيب بين فلزيكه g¢ يا Ni3(Ti , Al) ، Ti , Al مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در برخي از آلياژها ، Nb به كار مي‌رود همراه با مقادير كمي از Ti , Al بنابراين تركيب بين فلزي g² يا Ni3Nb. آليژهاي سخت شده توسط Nb براي Inconel 718 در مقابل دماي رسوب سختي با تأخير عمل مي‌كند. يك چنين آلياژهاي قابليت جوشكاري مهمتري دارند، زيرا گرما در جوشكاري آن را وادار به سخت شدن نمي‌كند و تركب بعد از جوش را مي‌دهد.

سوپرآلياژهاي پايه آهن و آلياژهاي سخت شده به وسيله فاز دوم ضعيفترين سوپر آلياژها در دماهاي بالا هستند. زيرا اين مشخصات استحكام، سوپرآلياژهاي پايه آهن به كار رفته است در كمتر كاربردي در دماي بالا رفته اين صدق نمي‌كند براي آلياژ پايه نيكل، آلياژ INCO 718 شامل آهن، كه تداوم دارد در كاربردهاي وسيع فايده اصلي سوپرآلياژهاي پايه آهن ناشناخته است. آلياژهاي با محلوليت جامد ، البته كاربرد دارند. در جائي كه نيازمندي در استحكام، خيلي مهم نباشد، اما اكسيداسيون و مقاومت به خوردگي گرم همچنين قابليت فيبره شدن نياز دارند. استفاده سوپر آلياژهاي پايه كبالت كم شده است تا حد زيادي چون با فلزي واكنش مي‌دهند. آلياژهاي كبالت همچون MAR-M 509 كاربرد وسيعي دارند براي ريخته‌گري تيغه توربين موتور فضاپيما و آلياژ كبالت Haynes 188 يك ماده كامپوزيتي رايج است.

به طور كلي سه تكنيك عمده براي كنترل خواص سوپر آلياژهابه كار مي روند. كار ترمو مكانيكي در آلياژهاي آهن ـ نيكل و نيكلي كار شده براي توليد ساختار زير دانه وكنترل دانسيتة نابجايي ها انجام مي گيرد . بهبود در خواص كششي و مقاومت خستگي در فركانس پائين نتيجه گرديده است . فرآيند ديگري شامل استفاده از تكنولوژي پودر براي توليد قطعاتي كه با يكنواختي بيشتر و ابعاد ذرات كاربيد ريزتر كاربرد دارد كه باعث بهبود در مقاومت به خستگي مي گردد .

مقاومت به خوردگي و اكسيداسيون

سوپر آلياژ ها بايد بتوانند در مقابل مشكلات ناشي از هوا ، خوردگي ، خوردگي گرم و اكسيداسيون مقاومت نمايد. براي بالا بردن نقطة پايداري در برابر خوردگي محيطي مهمترين عنصر آلياژي ، كروم مي باشد كه به طور قابل توجه اي در سوپر آلياژ ها استفاده مي‌شود. سوپرآلياژها به دليل وجود كروم معمولاً قابليت مقاومت در برابر خوردگي خوبي از خود نشان می دهند . مقاومت داشتن در محيط های خورنده در دماهاي بالا ،خاصيت مهمي براي سوپر آلياژها به شمار مي رود.

پايداري آلياژ

بديهي است که پايداري آلياژ و توانايي يک ماده براي مقاومت در برابر اثرات مخرب وابسته به فوق گداز، از اهميت ويژه اي براي سوپر آلياژهايي که براي استفاده در دماهاي بالا به کار مي روند ، برخوردار است . به طور آشکار ، سوپر آلياژهاي پايه نيکل مستحکم شده توسط يک فاز ثانويه رسوبی، بسيار پيچيده و در حقيقت بين همه سوپر آلياژها قابل توجه تر می باشند. اين آلياژ ها در مواردي سخت که مربوط به تنش و دما مي باشند ، مورد استفاده قرار مي گيرند . ثابت شده است که اين آلياژها از استحکام خوبي در بالاترين گستره هاي دمايی نقطه ذوب فلز پايه، «در ميان کليه سيستم هاي رشد يافته»، برخوردار هستند.

همانطور که در بالا مطرح شد، يکي از خصوصيات کاربردی در دماهای بالا ناپايداري متالوژيکي مي باشد . تنش، زمان، دما و محيط ممکن است موجب تغيير در ساختار متالوژيکي در طول عمليات شوند و به موجب آن با کاهش استحکام يا داکتيليتي سبب شکست گردند.

قابل ذکر است که در برخی موارد ممکن است استحکام بالا برود. اين تغييرات ساختاري يا ناپايداري هاي متالوژيکي را مي توان به بهترين شکل هنگامي كه آنها روي خواص تنش پارگي تاثير مي گذارند ، بررسي کرد. يک تغيير شديد نزولی در شيب منحني تنش پارگي اين مسئله را خاطر نشان مي کند که شکست ها در زمانهاي کوتاه تري و در تنش های کمتر از مقدار پيش بيني شده روي مي دهد. ناپايداري ها همراه با پير سازي «رسوب فاز» بيش پير سازي « به هم آميختگي  و بزرگ شدن » ، تجزيه فاز «معمولا کاربيد ها و بوريد ها و نيترات ها »، رسوب فازي بين فلزي ، اکسيداسيون داخلي و تنش خوردگي مي باشند.

رسوب سختي كربيد /مرز دانه سختي

كربيدها يك نفوذ عميق بر روي خواص اعمال مي كنند بوسيله رسوبشان بر روي مرز دانه ها . در بيشتر سوپر آلياژهاي به شكلهاي M23 C6  در مرز دانه ها بعد از ريخته گري يا سيكل حرارتي عمليات محلولي مانندپير سختي . يك مجموعه از دانه هاي مجزاي كربيدهاي M23 C6  ريخته مي شوند در بهينه سازي عمر شكست خزش ممانعت بوسيله لغزش مرزدانه هاي مجاور براي رخ دادن آرامش تنش بيرون ازشكست نا بهنگام صورت می پذيرد. در مقابل ،اگر كربيدهاي رسوب كنند به عنوان يك غشاء نازك (‌فيلم ) مرزدانه اي پيوسته ، خواص مي تواند شديداً كاهش يابند فيلم هاي  M23C6 معرفي شده بودند در كاهش مقاومت به ضربة M 252  و از فيلمهاي MC  انتقاد مي شد بدليل كاهش عمر شكست و داکتيليتي در Waspaloy   فورج شده به زبان ديگر ، وقتي كه هيچ رسوب كاربيدي درمرز دانه ها وجود نداشته باشد شكست نابهنگام اتفاق مي افتد چرا كه جابجايي مرز دانه را به طور اساسي نمي توان محلول كرد كه متعاقباً باعث شكستگي كه در نقطة سه گانة مرز دانه خواهد شد .

خواص ماشين كاري                                                                           Machinig Properties

سوپر آلياژها معمولاً با قابليت ماشين كاري ضعيف طبقه بندي مي شوند اين مسئله غير منتظره اي نيست، چرا كه همان مشخصاتي كه مقاومت در دماي بالا  در سوپر آلياژها را باعث مي گردند باعث قابليت ماشينكاري ضعيف در سوپر آلياژ ها  مي شوند.

 برداشتن اكسيدهاي احياء شده و پوسته ها             REMOVAL OF REDUCED OXIDE AND SCALE

اسيد شويي ، تميز كاري با ذرات ساينده  ، ساچمه پاشي و  پوسته كني در حمام نمك به شكل متداولي براي برداشتن اكسيدهاي احيا شده يا پوسته ها از روي سوپر آلياژها استفاده مي شوند(بر اساس فاكتورهاي اقتصادي به ترتيب با كاهش ترجيح ارائه شده اند) پوسته هاي قليايي ممكن است به راحتي با اين روش ها برداشته شوند . وقتي كه پوسته هاي اكسيدي بسيار سنگيني وجود دارند لازم است اين پوسته ها توسط عمليات سنگ زني برداشته شوند تركيبي از2 يا چند متد نيز ممكن است به كار رود .

برس كاري                                                                                              Wire Brushing

برس كاري اغلب براي حذف پوسته ها ي بسيار نازك و سبك يا تغيير رنگ سطحي استفاده مي شود . برس ها لازم است براي استفاده در مورد سوپر آلياژها لازم است از نوع فولاد زنگ نزن باشند .

پوسته برداري در حمام نمك                                                                   Salt Bath Descaling

پوسته برداري در حمام نمك يك روش بسيار مؤثر در برداشتن پوسته ها از روي سوپر آلياژها مي باشد اين فرآيند معمولاً گرانتر از اسيد شويي است ، بخصوص اگر توليد به شكل منفصل و ناپيوسته باشد كه  هزينه نگهداري حوضچه ها به شكل بيكار را نيز در بر دارد . حمام نمك الكتروليتي به كار رفته براي پوسته برداري سوپر آلياژها هيدروكلريك سديم ندارد اما حاوي سود مذاب است. قطعات و تانك به شكل متناوب از نظر قطبهاي الكتريكي با جريان مستقيم تغيير مي كنند .

عمر ابزار                                                                                                   TOOL LIFE

در ماشين كاري سوپر آلياژها دليل معمول شكست ابزار سايش بيش از حد ـ تشكيل شيار عميق در   لبه هاي براده و عدم پرداخت كافي ـ و صيقلي بودن سطح مي باشد . ديگر فاكتورهاي مشاركت كننده در شكست ابزار شامل عمق بيش از حد در بار برداري ـ خراب شدن لبه تيز ابزار . تغبير فرم پلاستيكي يا ذوب شدن ابزار مي باشد سرعت بار برداري مهمترين فاكتور در تعيين طول عمر ابزار مي باشد در مقابل در مورد ديگر مواد تحت باربرداري مقدار باربرداري و مقدار عمق برش   نيز در ماشين كاري سوپر آلياژها براي عمر ابزار بسيار مفيد مي باشد

+ نوشته شده در  2009/3/2ساعت 6:7 PM  توسط مانی |