Superaliaj (metalurgie)
Superaliajele sunt o categorie foarte largă de aliaje metalice, concepute pentru a menține o bună rezistență mecanică și la coroziune chiar și la temperaturi în jur 1 200 ° C , foarte util în domeniul aeronautic și / sau aerospațial (sunt folosite pentru a construi pale de turbină pentru motoare cu reacție ).
Utilizare
Cele mai utilizate în prezent sunt superaliajele pe bază de nichel întărite printr-o fază secundară cu formula Ni 3 Al sau Ni 3 Ti (prezentă sub formă de precipitate coerente cu o structură cristalină cubică centrată pe față) și printr- o soluție solidă de metale refractare ( tungsten și molibden în special, dar și reniu , tantal sau niobiu ) și cobalt întărite de asemenea prin soluție solidă și prin precipitarea carburilor metalice.
Noi aliaje pe bază de niobiu întărite cu Nb 3 Al, tungsten întărite cu dispersii de carbură de hafniu , intermetalici de nichel sau iridiu întărite cu zirconiu intermetalice, hafniu, niobiu sau tantal sunt încă studiate, toate favorizate de un punct mai mare de fuziune, dar încă inutilizabile pentru diverse probleme economice sau fizice.
Caracteristici
Rezistența la coroziune a acestor aliaje este garantată de procente mari de crom sau aluminiu (acesta din urmă, însă, numai în baza Ni) sau de acoperiri adecvate cu formula NiAl sau MCrAlY unde M reprezintă nichel, cobalt sau un amestec al acestuia .
O categorie specială de superaliaje este cea a steliților , pe bază de cobalt , la care se pot adăuga procente variabile de metale pentru a le oferi proprietăți selective:
- o prezență mai mare a cromului oferă o rezistență mai bună la oxidare prin precipitarea carburilor prezente;
- este necesară o prezență mai mare de tungsten pentru avantajul durității;
- mai mult molibden, pe de altă parte, oferă atât întărire, cât și rezistență la coroziune, în timp ce în asociere cu siliciu accentuează rezistența la abraziune.
Carburile metalice oferă cu siguranță o componentă nu indiferentă atât pentru rezistență atât la temperatură, cât și la coroziune. Deoarece sunt dificil de preparat, este de preferat să acoperiți superaliajul cu un strat de astfel de carburi, sinterizându-le sau expunând suprafața la carbon la temperaturi foarte ridicate. Cu toate acestea, metoda nu este de dorit pentru aliajele care conțin nichel sau aluminiu, deoarece carburile acestor metale sunt defalcate de apă și soluții slab acide. Carburarea aliajelor care conțin tantal, niobiu, hafniu, zirconiu , reniu, titan, iridiu, itriu, lantan și chiar rodiu este în schimb mai dorită, deoarece carburile tuturor acestor elemente sunt extrem de inerte, insolubile și inatacabile de către agenți corozivi până la temperaturi de 1600-1800 grade.
O excepție este reprezentată de carbură de titan supusă nitrurării ulterioare (carbonitridare), care dă un produs cu formula brută Ti 10 C 7 N 3 , cu o densitate relativ mică (5,02) în comparație cu aliajele metalelor menționate anterior cu greutăți specifice> 12-13 kg / dm 3 și un punct de topire ( 3 520 ° C ) mai mare decât cea a tungstenului ( 3 380 ° C ).
Elemente conexe
linkuri externe
- Superaliaje pe bază de nichel , pe ing.unitn.it . Adus la 23 septembrie 2006 (arhivat din original la 13 mai 2006) .
- Superaliaje pe bază de cobalt , pe ing.unitn.it . Adus la 24 septembrie 2006 (arhivat din original la 12 septembrie 2007) .
- Superaliaje de fier-nichel , pe ing.unitn.it . Adus la 24 septembrie 2006 (arhivat din original la 22 decembrie 2004) .
- Iridium bazate pe superaliaje, pe ing.unitn.it. Adus la 24 septembrie 2006 (arhivat din original la 21 decembrie 2004) .
- Superalloys ODS , pe ing.unitn.it . Adus la 25 septembrie 2006 (arhivat din original la 22 decembrie 2004) .
