سوپر آلیاژهای پایه نیکل ریختهPC کاربرد کمی در صنعت توربین های گازی دارند. سوپرآلیاژهای پایه کبالت ریختهPC در بعضی موارد کاربرد دارند.قدیمی ترین سوپرآلیاژهای بکار گرفته شده آلیاژهای پایه کبالت ریخته هستند. سوپرآلیاژهای پایه کبالت دارای زمینه کبالت-کرم با افزودن نیکل (برای پایدار سازی زمینه γ)، کربن (برای تشکیل کاربید) و عناصر دیگر نظیر W، MO، Ta یا Nb هستند. معمولاً سوپرآلیاژهای پایه کبالت به استثناء چند مورد در مجاورت هوا ذوب و ریخته می شوند. آستحکام سوپرآلیاژهای پایه کبالت ناشی از کاربیدهای مرزدانه ای و داخل دانه ای و نیز استحکام دهی محلول جامد عناصر آلیاژی دیگر است. اکثر آلیاژهای پایه کبالت ریخته، به استثناء موارد قلیل عملیات حرارتی تنش زدایی، عملیات حرارتی نمی شوند. سوپرآلیاژهای پایه کبالت در حین کار پیرسخت شده( با کاهش داکتیلیتی) و در نتیجه واکنش کاربیدها محکم تر می شوند.
IN) در پره های هوای توربین کم فشار استفاده شدند، زیرا استحکام های بالاتر خزش-گسیختگی در موتورهای پیشرفته مورد نیاز بود.
برای خواص مکانیکی سوپرآلیاژهای پایه نیکل ریخته PC اطلاعات کمی وجود دارد. کارهای گسترده ای روی 738-IN انجام شده است. داده های موجود درباره آلیاژهای دیگر ناچیز است. آلیاژ100-IN یکی از آلیاژهای ریخته چند بلوری است که بیشترین مطالعات روی آن انجام شده است و مطالعات مهندسی روی این آلیاژ و 247-M-MAR و نیز آلیاژهای دیگر ادامه دارد. 939-IN یک سوپر آلیاژ پایه نیکل استحکام پایین ول مقاومت خوردگی داغ بالا است که می تواند در توربین های گاز صنعتی دریایی مورد استفاده قرار گیرد. شکل 12-52 استحکام گسیختگی تعدادی از سوپرآلیاژهای پایه نیکل در 100 ساعت را نشان می دهد.
3)سوپرآلیاژهای ریخته چند بلوری (اثرات داکتیلیتی)
داکتیلیتی کششی سوپرآلیاژها در دمای c°694 تا c°871 افت پیدا می کند. داکتیلیتی تنش-گسیختگی تعدادی از سوپرآلیاژهای پایه نیکل ریخته PC نیز در دمایc°760 افت مشابهی نشان می دهد. آزمایش تنش-گسیختگی در این دما به منظور فراهم ساختن شرایط تنش/ دما حاکم بر ناحیه اتصال تیغه های توربین به دیسک صورت می گیرد. عموماً داکتیلیته آلیاژهای ریخته PC قبلی رضایت بخش بودند، ولی در آلیاژهای ریخته چند بلوری استحکام بالا، داکتیلیتی در دمای C°760 پایین تر از آلیاژهای قبلی است. یکی از اولین آلیاژهایی که این مسئله در مورد آن دیده شد 1900- B و سپس 200-M-MAR ریخته چند بلوری بود. داکتیلیتی آلیاژهای دوم به قدری پایین بود که استفاده از آن تا زمان ابداع فرآیند ODS و در پی آن کسب خواص استحکام خزش-گسیختگی عالی میسر نشد.
پس از معرفی 1900-B ازدیاد طول گسیختگی نمونه ها به هنگام آزمایش در دمای c°760 در حدود 1.5 درصد در لحظه گسست گزارش شد. بسته به نیاز سازنده و کاربرد، طراحان پره توربین درصد ازدیاد طول خزش مجاز را با نوساناتی در نظر می گیرند. معیار طراحی در سالهای اولیه پذیرش سوپرآلیاژهای ریخته چند بلوریPC استحکام بالا %1 خزش بود و تنش بوجود آورنده %1 خزش در مدت زمان معین استاندارد شده بود.
تغییراتی برای افزایش ازدیاد طول در دمای c°760 پیشنهاد شد. یکی از این تغییرات اصلاح عملیات ریخته گری است. ولی پیشنهاد افزودن Hf به سوپرآلیاژهای پایه نیکل و بهبود داکتیلیتی با استفاده از روش ریخته گری عادی پیشتر پذیرفته شد. داکتیلیتی به حد کافی بهبود داده شد، طوری که امکان در نظر گرفتن معیار حداکثر%1 ازدیاد طول را به طراحان بدهد. پس از 1960 در تعدادی از سوپرآلیاژهای پایه نیکل ریخته PC استحکام بالای جدید توسعه داده شد، از Hf برای افزایش ازدیاد طول در دمای C°760 استفاده شده است.
خواص عرضی آلیاژهای ریخته CGDS (برای مثال 200-M-MAR) مانند خواص سوپرآلیاژهای پایه نیکل PC بودند. در نتیجه به سرعت مشخص شد که داکتیلیتی بهبود یافته (در جهت عرض
شامل 12 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود مقاله سوپرآلیاژهای ریخته چند بلوری(PC)
