In ultimele decenii, cererile din ce in ce mai mari de motoare cu turbina pentru avioane (comerciale sau militare) cat si pentru turbine industriale, au motivat cautarea asidua a unor materiale noi. In toata aceasta perioada, tehnologia de material a preintampinat cerintele severe (de proprietati la temperaturi inalte in medii puternic corozive) cu superaliaje imbunatatite continuu, care sunt folosite tot mai mult si la alte aplicatii datorita temperaturii de lucru din ce in ce mai ridicata.
De multe ori s-a apreciat ca oportunitatile superaliajelor sunt depasite, astfel incat au fost studiate si alte materiale cu punct de topire mai ridicat, cum sunt: materiale ceramice, materiale refractare si aliaje cu baza crom.
In unele cazuri, solutionarea problemelor impuse de aceste materiale a depasit eforturilor cercetatorilor, acestia negasind, inca solutiile optime de inlocuire, in totalitate, a superaliajelor pentru motoarele cu turbina, asa cum s-ar dori, de exemplu, cu materiale ceramice. In plus, datorita cercetarilor intense sunt fabricate superaliaje din ce in ce mai performante, incadrate intr-o diversitate de sisteme de aliaje.
Obiectivul fundamental al cerecetarilor in domeniul superaliajelor este de a ajunge la o intelegere avansata a metalurgiei fizice si coroziunii, a metodelor de durificare si procesare a aliajelor, in vederea controlului structurii si implicit a propietatilor, creearea unor noi structurii metalurgice care sa preintampine cerintele viitorului prin inovatii in metalurgie.
Superaliajele sunt aliajele pe baza de Ni, Fe, Co sau Cr, care sunt folosite la temperaturi de lucru ridicate, de peste 8000C. Fe, Co, Ni si Cr sunt metale de tranzitie cu pozitii consecutive in tabelul periodic al elemenetelor. Superaliajele baza Fe sunt deformabile, in timp ce superaliajele baza Ni sau Co pot fi deformabile sau de turnatorie, in functie de aplicatia / compozitia dorita.
Proprietatile controlate din punct de vedere chimic, rezistenta excelenta la temperatura mare, precum si prelucrarea (inclusiv tratamentul termic) contribuie la producerea pieselor de calitate superioara. Tabelul 1. prezinta rezistentele la rupere pentru cateva superaliaje reprezentative.
Tabelul 1. Relatia de dependenta intre compozitie (elemente principale) si rezistenta ca functie de temperatura 100 ore/20000 psi, 0F b. Aliaje baza Ni Rezistenta la rupere la fluaj 100 ore/20000 psi, 0F c.
aliaje baza Fe si Ni Fe Rezistenta la ruperela fluaj 100 ore/ 12000F/ 1000psi d.
Aliaje baza Cr Rezistenta la rupere la fluaj 100 ore/12000F/1000 psi Fierul pur are o densitate de 7, 86 Kg/dm3. Nichelul si cobaltul pur au densitati de aproximativ 8, 9 kg/dm3. Superaliajele baza Fe au densitati de aproximativ 7, 9 la 8, 3 Kg/dm3; superaliajele baza cobalt au densitatii de aproximativ 7, 8 la 8, 9 Kg/dm3. Densitatea este in mod considerabil, influentata de adaosurile de aliere; continuturile mai mari de Al, Ti si Cr reduc densitatea, in timp ce agentii de duruficare ai solutiei solide ...
C. T. SIMS, W. C. HAGEL - SUPERALIAJE LONDRA
G. P. SABOL, R. STICKLER - MICROSTRUCTURA SUPERALAIAJELOR CU BAZA NI, 1969
A. POPA - MECANISMUL SI CINETICA TRANSFORMARILOR DE FAZA IN ALIAJELE BAZA NI, 1980
M. J. DONACHE JR. - INTRODUCERE IN SUPERALIAJE HARTFORD, 1979
CHESTER T. SIMS, WILIAM C. HAGEL - THE SUPERALLOY, JOHN WILEY & SONS, NEW YORK, LONDON, SYDNEY, TORONTO
HORNBOGEN - CAUZELE REZISTENTEI MARI LA TEMPERATURI RIDICATE A SUPERALIAJELOR, METALURGIE, 1982
L. PAULING - PHYS. REV. 54, 1968
G. MELCHIOR - VACUUM - TECH. 18, 1968
H. H. KELLOGG - TRANS. AIME 236, 1967
VON ARDENNE - MELTING AND CASTING OF ALLOYS WITH AN EB FURNACE, UMSCHAU WISSENSCHAFT UND TECHNIK, 1960
TRIPSA I. , PUMNEA C. - RETOPIREA SI RAFINAREA OTELURILOR, ED. TECHINCA, BUCURESTI, 1984
Pentru a descărca acest document,
trebuie să te autentifici in contul tău.
