سوپرآلیاژهای پایه کبالت

سوپرآلیاژها در واقع آلیاژهایی مقاوم در برابر حرارت، خوردگی و اکسیداسیون میباشند که به لحاظ ترکیب شیمیایی شامل سه گروه پایه نیکل، نیکل-آهن و پایه کبالت میباشند. اولین استفاده از سوپرآلیاژها در ساخت توربینهای گازی، طرحهای تبدیل ذغال ‌سنگ، صنایع شیمیایی و صنایعی که نیاز به مقاومت حرارتی و خوردگی داشته اند بوده است.

سوپرآلیاژهای کارپذیر پایه کبالت برخلاف سایر سوپرآلیاژها مکانیزم استحکام بخشی متقاوتی دارند و خواص حرارتی خوبی در دمای حدود 1000 درجه سانتیگراد خواهند داشت.  سوپرآلیاژهای پایه کبالت حاوی کرم، مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون خوبی داشته و هم چنین قابلیت جوشکاری و مقاومت به خستگی حرارتی آنها نسبت به آلیاژهای پایه نیکل بالاتر میباشد. از طرف دیگر امکان ذوب و ریختهگری این آلیاژ، در هوا با اتمسفر آرگون مزیت دیگری نسبت به سایر سوپرآلیاژها که نیاز به خلاء دارند می­باشد.
سه گروه اصلی آلیاژهای پایه کبالت را میتوان به صورت ذیل در نظر گرفت:

Ø    آلیاژهایی که در دماهای بالا در محدودة 650 تا 1150 درجه سانتیگراد مورد استفاده قرار میگیرند که شامل آلیاژهایS-816، 25HAYNES، 188 25HAYNES، 55625HAYNES، 50UMCO میباشند.

Ø    آلیاژهایی که تا حدود 650 درجه سانتیگراد به کار میروند نظیرTN3MP، 159 MP

Ø    آلیاژ مقاوم به سایش B 6 Stellite

آلیاژ 2525HAYNES بیشترین کاربرد را در میان آلیاژهای کارپذیر پایه کبالت داشته است و در ساخت قطعات گرمکار نظیر توربینهای گازی، اجزاء راکتورهای هستهای، ایمپلنت‌های جراحی و غیره مورد استفاده قرار گرفتهاند. آلیاژهای گروه پایه کبالت که شامل کرم- تنگستن- کربن میباشند معروف به آلیاژهای Satellite بوده که به شدت مقاوم به سایش میباشند. این گروه معمولاً در مواردی که مقاومت سایشی در درجه حرارت‌های بالا مورد نیاز باشد به کار میروند. در واقع سختی این مواد در دمای بالا حفظ شده و در مواقعی که نمیتوان در حین کار روغنکاری انجام داد به خوبی مورد استفاده قرار میگیرند. استحکام دهی سوپر آلیاژها توسط سخت کاری محلولی ( تداخل اتمهای جانشینی همراه با تغییر شکل ) ، کارسختی ( انرژی نهان ناشی از تغییر شکل ) و رسوب سختی ( تداخل رسوب ها همراه با تغییر شکل ) افزایش می یابد . همچنین ایجاد کاربیدها ( توزیع مناسب از تداخل فازهای ثانویه به همراه تغییر شکل ) به ویژه در سوپر آلیاژهای پایه کبالت افزایش استحکام را در پی دارد . معمولاً در کاربردهای سوپر آلیاژها استحکام گسیختگی خزشی اهمیت دارد.

زئولیت

زئولیت ها ، آلومینو سیلیکات های بلوری و هیدراته فلزات قلیایی و قلیایی خاکی بویژه سدیم ؛ کلسیم ، منیزیم ، استرانسیم و باریم هستند که شبکه ها ی سه بعدی متشکل از چهار وجهی های  [SiO₄]^4- و[AlO₄]^4- دارند. این مواد برای نخستین بار در سال 1756 توسط یک معدن شناس سوئدی به نام فردیک کرونستد شناسایی شده اند و زئولیت نام گرفته اند.

واژه زئولیت به معنی سنگ جوشان از ریشه یونایی "زین " به معنای جوشیدن و "لیتوس" به معنای سنگ است . این نام مبتنی بر این واقعیت است که در هنگام حرارت دادن زئولیت ، مقدار زیادی آب، به صورت بخار خارج می شود .

از نظر شیمیدان ها زئولیت ساختمانی است از پلیمر های معدنی که دارای اندامی چهار وجهی است ، ساختمان کلی این چهار وجهی به صورت  TO₄ است که در آنها ممکن است T یک عنصر سه ظرفیتی مانند Al وB وGa  و یا چهار وجهی نظیر Ge و Si و یا پنج ظرفیتی مثل P باشد و کلیه این چهار وجهی ها از طریق اکسیژن مشترک به یکدیگر متصل می شوند .

بعضی از کاربردهای مهم زئولیت ها به شرح زیر می باشد:

الف- خالص سازی

-          خشک کردن (LNG ؛ گازهای حاصل  از کراکینگ ، سردکننده ها )

-          حذف CO₂(گازطبیعی ، جداسازی هوا به وسیله ی سرد سازی )

-          حذف گوگرد ( شیرین سازی گاز طبیعی وLPG)

-          و...

از زئولیت های طبیعی نیز در بعضی از کاربردها می توان استفاده کرد که عبارتند از :

الف- کاربردها در مقیاس بزرگ

-          به عنوان پرکننده در کاغذ

-          در سیمان ها و بتن ها

-          مکمل غذای حیوانات

-          کاربردهای غربال مولکولی

-          جداسازی اکسیژن و نیتروژن از هوا

-          جاذب های مقاوم به اسید و خشک کردن و خالص سازی

-          تبادلگر یونی در فرایند های کاهش آلودگی

پوشش دهی دوبلکس PACVD برای سطوح قطعات تولیدی به روش ریخته گری ت

چکیده:

پوشش های سخت PACVD  به منظور توسعه کارآیی ابزار فولادی برای مقاومت در برابر چسبندگی ،سایش،خستگی وخوردگی مناسب شناخته شده اند. توسعه هایی در زمینه ترکیب کردن نانو کامپوزیت های دوبلکس با لایه های تک غلظتی یاچندغلظتی بوریدهاانجام گرفته است. هدف از این تحقیق بهبود توانایی سطح قطعه بوسیله فرایندهای پلاسمایی که ترکیب شده از فرایندهای دوبلکس ولایه چندغلظتی است. دررابطه با این کار عناوین مختلف پوشش های سخت دوبلکس تهیه شده بوسیله PACVD موردتحقیق و بررسی قرار گرفته اند.

آزمایشات عملی بوسیله تولیدکنندگان اتومبیل و تهیه کنندگان قطعه انجام شده است. تمام آزما یشات پوشش دهی روی قطعات ریخته گری تحت فشار نشان دهنده افزایش قابل توجه عمر قطعه و کاهش تمایل چسبندگی فلز است. بازده اقتصادی پوشش دهی قطعات تولیدی به روش ریخته گری تحت فشار به اثبات رسیده است.

از شیشه- سرامیک‌ها چه میدانید؟

شیشه- سرامیک‌ها مواد جامد چندبلوری هستند که با اعمال فرایند کنترل شده تبلور بر روی شیشه پایه حاصل می‌شوند. روش مرسوم ساخت قطعات شیشه- سرامیکی شکل دهی مذاب شیشه به روش‌های مرسوم شکل‌دهی شیشه و عملیات حرارتی این قطعات در دماهای جوانه‌زنی و رشد می‌باشد. پیامد این فرآیند ایجاد فاز یا فاز‌های بلورین در زمینه شیشه باقیمانده خواهد بود (در مرحله عملیات حرارتی با کنترل شرایط جوانه‌زنی و رشد کریستال‌ها از طریق رسوب فازهای بلورین، خواص دلخواه در قطعه ایجاد می‌شود). در این دسته از مواد مقدار و نوع فازهای بلورین ، ریز ساختار، ابعاد و شکل ذرات بلوری، طرز آرایش آن‌ها، مقدار تخلخل و… تعیین کننده ویژگی‌های نهایی قطعه خواهد بود.

شیشه- سرامیک‌ها به دلیل برخورداری از مزایایی مانند چگالی کم، مقاومت شیمیایی خوب، مقاومت الکتریکی بالا، استحکام مکانیکی بالا و ضریب انبساط حرارتی بسیار پایین و حتی منفی و… امروزه کاربردهای بسیار متنوع و فراوانی یافته‌اند. محصولاتی مانند ظروف شوک‌پذیر آشپزخانه، کاشی‌ها و سنگ‌های ساختمانی، مقره‌های الکتریکی، لوله‌ها و پوشش‌های مقاوم در برابر خوردگی، قطعات الکترونیکی و اپتیکی، دماغه‌های موشک، آیینه‌های تلسکوپ و بسیاری از فرآورده‌های دیگر ازجمله موارد استفاده این مواد‌اند.

عملیات حرارتی فولادهای ماریجینگ

مقدمه

فولادهای ماریجینگ، فولادهای پر آلیاژ-کم کربن-آهن ونیکل باساختار مارتنزیتی هستند که دارای ترکیبی عالی از استحکام وتافنسی به مراتب بالاتر از فولادهای پر کربن کونچ شده می‌باشند.این فولادها دو کاربرد بحرانی ومتمایز فولادهای کربن آبداده که استحکام بالا وتافنس وانعطاف پذیری خوب مورد نیاز است را دارا میباشد . استحکام  فولادهای کربنی آبداده را از مکانیزم‌های تغییر فاز وسخت‌گردانی بدست می‌آورند. ( مثل شکل‌گیری مارتنزیت و بینیت ) واین استحکام پس از رسوب‌گیری کاربیدها در طول مدت تمپر کردن بدست می‌آید. درمقایسه فولادهای ماریجینگ استحکامشان را از شکل گیری یک فولاد مارتنزیتی کم کربن انعطاف پذیر و سخت آهن ونیکل بدست می‌آورند که می توانند به وسیله رسوب‌گیری ترکیبات بین فلزی در طول مدت پیرسختی استحکام بیشتری داشته باشند. دوره ماریجینگ بر اساس پیرسختی ساختار مارتنزیتی وضع شده است.