آلیاژ فوق العاده

سوپرآلیاژ یا آلیاژ با کارایی بالا، آلیاژی است که توانایی عملکرد در بخش بالایی از نقطه ذوب خود را دارد.[1] چندین ویژگی کلیدی یک سوپرآلیاژ استحکام مکانیکی عالی، مقاومت در برابر تغییر شکل خزش حرارتی، پایداری سطح خوب و مقاومت در برابر خوردگی یا اکسیداسیون است.

ساختار کریستالی معمولاً آستنیتی مکعبی (FCC) است. نمونه هایی از این آلیاژها آلیاژهای Hastelloy، Inconel، Waspaloy، Rene، Incoloy، MP98T، آلیاژهای TMS و آلیاژهای تک کریستال CMSX هستند.

برنامه های کاربردی:

سوپرآلیاژهای مبتنی بر نیکل در سازه های باربر تا بالاترین دمای همولوگ در میان هر سیستم آلیاژی رایج (Tm = 0.9 یا 90 درصد نقطه ذوب آنها) استفاده می شود. یکی از پرتقاضاترین کاربردها برای یک ماده ساختاری، مواردی است که در بخش های داغ موتورهای توربین وجود دارد. برتری سوپرآلیاژها در این واقعیت منعکس می شود که در حال حاضر بیش از 50 درصد وزن موتورهای هواپیمای پیشرفته را تشکیل می دهند. استفاده گسترده از سوپرآلیاژها در موتورهای توربین همراه با این واقعیت که راندمان ترمودینامیکی موتورهای توربین با افزایش دمای ورودی توربین افزایش می‌یابد، تا حدی انگیزه‌ای را برای افزایش دمای حداکثر استفاده سوپرآلیاژها فراهم کرده است. در واقع، در طول 30 سال گذشته قابلیت دمای ایرفویل توربین به طور متوسط ​​حدود 4 درجه فارنهایت (2.2 درجه سانتیگراد) در سال افزایش یافته است. دو عامل عمده که این افزایش را ممکن ساخته است عبارتند از

 تکنیک‌های پردازش پیشرفته، که تمیزی آلیاژ را بهبود می‌بخشد (در نتیجه قابلیت اطمینان را بهبود می‌بخشد) و/یا تولید ریزساختارهای متناسب مانند مواد جامد شده جهت یا تک کریستال را امکان‌پذیر می‌سازد.

 توسعه آلیاژ منجر به تولید مواد با دمای مصرف بالاتر عمدتاً از طریق افزودن عناصر نسوز مانند Re، W، Ta و Mo می شود.

مشخصات: