آلیاژهای پایه کبالت و سوپر آلیاژهای آن

صفحه 1:
عنوان پروژه: آلیازهای پایه کبالت و سوپر آلیاژهای آن : ‏اد معترم‎ {MIS ‏مع مسيم متس‎ ‎muray infor 5‏ آقای دکتر حداد ‎Fee got Guo 2 : ‏کرد آورندکان‎ ‌ ِ ‏سعيد وحيدى و امير مهدی دواچی ‎ 

صفحه 2:
خواص فپزیکی فلز کبالت * نقطه ذوب کبالت 466 0 * نقطه جوش2870 © * دانسیته 6.6 * شعاع اتمی 0 * شعاع یونی 0745 ‎A‏ ‏* کبالت در دماهای بالاتر از 4276 بصورت 00 و در دمای پایین‌تر از آن بصورت ‎cull HCP‏ 

صفحه 3:
OO ‏اكسايش آليا هاى کبالت‎ * همانند ابرآليازهاى نيكل مهمترين عنصرى كه براى بهبود مقاومت كبالت در برابر اكسايش به أن لضافه مىشود كروم است شكل زير نشان مىدهد كه مقدار بحرانى كروم بين 000 تا ‎ZOD‏ است. که در آن ثابت پرسته شدن برای اکسایش در مقایسه با کبالت خالص کاهش 

صفحه 4:
* آلیاز 0-306۲) اساس بسیاری از آلیاژهای مورد استفاده در ساخت ابزارهای جراحی ودندانپزشکی است ابن آلیاژ در برابر خوردگی در 0000 بسیار مقاوم است تاثیر عناصر دیگر بر اکسایش و مقاومت در برابر خوردگی را باید بررسی کرد. آليازهاى دو تايى 220-551 و 00-1081 مقاومت خوبى در برابر اكسايش لشان مى دهند و ألياز ‎CO-AL‏ خواصی بهتری از آلياز 00-0 دارد. درهر حال آليازهاى دوتايى 0-87 در دمای بالا استحکام کافی ندارند نا بتوان آنها را پایه ای برای ساخت آلیاژهای کبالت در نظر گرفت. * _ آهن و نیکل بی‌تالیرند ولی منگنز تمایل به پوسته شدن را افزایش مى دهد. در برخی موارد مولیبدن» وانادپم و تنگستن مضرند. كروة,درماين أليازها نيز مانند آليازهاى نيكل عنصر اصنلى اسث. 

صفحه 5:
استحاله آلوثروپیک در کبالت واکنش تبدیل فاز » به فاز ع اترمال بوده و درسیکل گرمایش دارای طبیعت برگشت پذیری است . در حبن سرد کردن استحاله در درجه حرارت 96600 درجه سلسپرس ‎Gli)‏ میافند و با گرم گردن مجدد استحاله معکوس در درجه حرارت 6۰960 درجه سلسپوس به وقوع ميييوندد . عرامل منالورژیکی از فبپل اندازه دانه اولپه و خلوص مواد بر مقدار فاز ‎Hep‏ تشکیل شده موثر بوده » به طوریکه اگر دانه ها ریز و میزان ناخالصی ها زیاد باشد » مقدار فاز 0 تشکیل شده کمتر خواهد بود. از طرفی انجام کار سرد موجب افزایش مقدار فاز 1100 میشود . 

صفحه 6:
ساختار فازی آلباژهای دو نایی پایه ‎ILS‏ ‏سیستم دو تایی کبالت - کرم کرم عنصر آلباژی اصلی در آلباژ کبالت - کرم میباشد . ساختمان کریستالی کرم مکعبی مرکز دار ( 806 ) میباشد که حلالیث آنرا در کبالث ۲06 و ‎Hep‏ ‏محدود مینماید . طبق دیاگرام فاز دوتایی ۰ 00-0۲ ارانه شده در شکل (9) حلالیت کرم در فازهای ‏ و ع در ‎POO Gla‏ درجه سلسیوس به ترتیب برابر 000 و 0) درصد وزنی میباشد . با افزایش دما حلالیت کرم افزایش يافته و در دمای 0 درجه سلسپرس به 660.6 درصد در فاز 0 می رسد . حداکثر حلالیت کرم در فاز » در دمای 1909) درجه سلسیوس بدست می آید که معادل حدود 00 درصد میباشد . 

صفحه 7:
“atome Percentage ‏سیون‎ ‎304050 60108090 \ \\ \\ wa {| 1 30 40 50 60 70 860 90 Cr Weight Percentage Chromium شکل ( 2 ) تمودار قاز دوتایی > 20 

صفحه 8:
موليبدن اثرات مشابهی بر ساختمان کبالت داشته و همانند کرم دامنه پایداری فاز 0 را باگسترده نمودن منطقه فا ع کاهش میدهد ( شکل 9) حلالیت مولیبدن نیز به علت داشتن یک ساختمان کریستالی ‎Bec‏ در کبالت محدود میباشد . ولی حلالیت آن با دما افزایش یافته و در دماى 9 درجه سلسیوس به حداکثر مقدار خود یعنی ‎BO‏ ‏درصد وزنی میرسد . فاز ع حلالیت کمتری برای مولییدن نشان داده که در دمای پرینکنوید 600 ۶ ‎POD‏ درجه سلسیوس به میزان حداکثر خود یعنی *6) درصد وزنی میرسد . 

صفحه 9:
Mo aus panes شکل (3) نمودارقز -وتابی ۵6 

صفحه 10:
فسمتی از نمودار, فاز دوتابی ۰ 60-0 در شکل (6) نشان داده شده است . درجه حرارت ذوب با افزبایش مقدار کرین کاهش يافته و در دمای 190 درجه سلسپوس طی یک واکنش انکنبک فاز 6 را که حداکثر یک درصد وزنی کربن به صورت محلول جامد بین نشینی در خود حفظ نموده » بوجود مباورد . حلالیت كربن در فاز » با کاهش دما افت نموده و در دمای 00000 درجه سلسيوس به 99/. درصد وزنی می رسد . 

صفحه 11:
9 10 (a-cele grant 7 3 5 4 3 درصدوزنی كرب نٍ شکل (4 ) نمودار قاز دوتایی 600-6 درجه‌حرارت سانتی گراد 

صفحه 12:
‎a4‏ ۵ 0 ظ ‏استحکام بخشی آلیاژهای کبالت استحکام بخشی محلول جامد رسوبگذاری ‎'y‏ ‏عیوب چیدن صفحه‌های ائمی تشكيل كاربيد 

صفحه 13:
‎a 8‏ استحکام بخشی محلول جامد: ۷ و 13 و 1۷0 عناصر مناسبى در استحكام بخشى محلول جامد هستند. شكل زير تاثير شديد استحکام بخشی این عناصر را بر آلیازهای سه تایی -22)-20) نشان ‏جح ‎ea‏ ‎(۳ ‎A ‎ ‎ee, a ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 14:
OO ۷: - ‏۵)پرسربگذاری‎ ۰ * اکنون امکان رسوب سخنی آلباژهای کبالت را بررسی میکنیم باتوجه به استحکام بخشی شدید آلیاژهای نیکل از طربق رسوب )- ‎Ni ZAL(y‏ > آلیاژهای کبالت نیز عامل رسوب سختی رسوب ‎ist CO,TI 5 Co AL‏ باشد 

صفحه 15:
۰ 0)عیوب چیدن صفحه‌های اتمی: عیب در چدن صفحه‌های اتمی در استحکام بخشی محلول جامد اهمیث دارد هر چه انرژی عيب در چیدن صفحه‌های آتمی بالاتر باشد آلیاژ مستحكبتر است. 

صفحه 16:
* در کبالت خالص ۳66 مقدار زیادی عیب در چیدن صفحه‌های اتمی مشاهده می‌شود حلالیت کروم در هر دو فاز 06 و م116 زياد است و عيوب جيدن صفحه‌های اتمی در آلیاژهای ‎CO-Cr‏ به آسانی ایجاد می‌شوند. اضافه کردن عناصر آلبلای به شدت بر انرژی عیب چیدن صفحه‌های اتمی تاثیر می‌گذارد مثلا نیکل ۳06 ۰ ساختار 106 را پایدار می‌کند و انرژی عیب چیدن صفحه‌های ائمی را افزایش می‌دهد بطوری که مقدار نایجایی ها کمثر می‌شود. * ولی عناصر 300 مانند ۷"و1/]0 انرژی ‎ee‏ چیدن صفحه‌های اتمی را کاهش می‌دهند. از نظر تاثیر افزایش عناصر آلیاژی 11[ و 18 اهمیت زیادی دارند زیرا حلالیت آنها در کیال کاملا بالاست 6 نیز ساختار ۳00 را پایدار می‌کند. 

صفحه 17:
* ) تشکیل کاربید: * در آلباژهای کبالت بسته به ترتیب آلیاژ انواع مختلف کاربید تشکیل می‌شود. تشر سای سان شخ و تور مناسب کاربید و پایدار کردن آنها که بیتربن خراص مخصوصا خواص خزشي دما بالا ایجاد می‌کند چون مقدار 1م) در اين آليازها معمولاً زیاد است یعنی بیشتر از 100 است» ,1,60 و رن):]1 به ندرت دیده می‌شود ولی وجود ۲ن) به تشکیل کاربید نوع ور]1۷ » کمک می‌کند. این کاربید مهمترین نوع کاربید است. 

صفحه 18:
زيع مطلوب كاربيدها ن توزيعي اسث كه به حد كافى ظریف باشد نا باعث استحكام آلياز شود ولى مقدار كاربيدها أن قدر زياد نباشد كه داكثيل بودن را كاهش دهد ( معمولاً مقدار کاربید را با محدود کردن مقدار کربن کنترل می کنند) معمولا سعى مى شود كه از تشكيل لايههاى بيوسته يا نيم سته كاربيد جلوكيرى شود. ضمنا در اين آليلزها حضور ‎POT Ne‏ الراذى باوجود 26 د منجر به بروز 5 می‌شود که بصورت آخال نمایان می‌گردد. 

صفحه 19:
I ‏سوير آليازهاى بايه كبالت‎ * بیشتر خواص فیزیکی کبالت شبیه به نیکل است مانند اندازه اتمی» نقطه ذوب و چگالی. با آلباژ كردن كبالث با كروم؛ نيكل و تنگستن» کرین و سایر عناصر بندریج سوپر آلیاژهای پیچیده توسعه پیداکرد. 

صفحه 20:
ترکیب شیمپایی و کاربردهای خاص * سوپر آلیازهای پایه کبلت ازنظرشیمیایی نسبت به آلیژزهای پایه نیکل پیچیدگی کمتری دارند.سوپرآلبازهای پایه کبالت ریخته شده دارای ترکیب حدود .1090-40 و596 10- و 30)۲960-00و 60 0 میباشند. سرپر آلیازهای پایه کبالت کار شده دارای حدود 06 و مقدار بیشتری 1[ (حدود 060/) برای کار پذیری می‌باشند همچنین سابز عاهتر آلیازی به آنها اازوده می شود 5 سوپر آلباژهای پایه کبالت در برخی از قسمتهای توریبن های ‎pg‏ » زيرا كمتر از آليلزهاى بايه نيكل در معرض ‎‘ie‏ قرار می‌گیرند. اگرچه مقاومت اکسایشی آنها خوب نیست. همچنین از این آلیازها در برخی موتورهای هواپیما استفاده می‌شود. ‎ 

صفحه 21:
ل ررْهٌنيققظقِت:ً؟بظي ظرثر”اإًك”ض”ءضظبظً؟ظ»ظ»؛©ثز©”ز”-7 "آا ۳ ‎I‏ ‏زمینه استنیتی: * زمینه استنیتی بیشتر سوپر آلیاژهای کبالت تقریبا شامل 0 و 250706 است و بقیه آن نیکل و عناصر دبرگداز مثل تدكستن» تالتاليم؛ أهن و يا مولییدن می باشند. استینت سوپر آلیاژهای پایه کبالت ساختار. ۳06 دارد. 

صفحه 22:
1:|7إظط-|-|-ُظ-ظ_طظطظطظ-طُطلل*““7/ “1 ‎I‏ ‏كاربيدها: درصد كربن آليازهاى بايه كبالت نسبتأ بالاست( يعنى (1/) تا 0:) به طور كلى سه نوع اساسى كاربيد در سوبر آليازهاى بايه كبالت وجود دارد: كاربيدهاى 17/123026 كاربيدهاى :1/10 MEC ‏كاربيدهاى‎ کاربیدهای سوپر آلیاژهای پایه کبالت را به روش‌های مختلف استحکام می‌بخشند. اول : آنها( اساسا 1۷]23626) در هر دو آلباژ ريخته شده و کار شده در مرز دانه‌ها رسوب می‌کنند. دوم : برخی از این ذرات کاربیدی در خطاهای چیدن رسوب می‌کنند. چنین سدهایی از حرکت نابجابی ها شديداً جلوگیری می‌کنند و بنابراین استحکام آلباژ افزايش مىيابد. اما اين رسوبها مى توانند منجر به کاهش چشمگیر شکل پذیری شوند. 

صفحه 23:
I ‏اثر عملیات گرمایی بر ریز ساختار‎ بير کردن به مدت 06 ساعت در 9256 باعث رسوب ذرات 6 می شود. 1۷]6 هم رسرب می‌کند. " استحكام تنش - كسيختكى در دماى بالا اصولاً آلیاژهای پایه کبالت در فطعاتی به كار مى روند كه در تنش پایین و دمای بالا طرل عمر زیادی دارند مانند پرواده‌های ثورببن صنعنی. 

صفحه 24:
ننیجه گیری * آلیاژهای کبالت می‌توانند با آلیاژهای نیکل رقابت کنند ایجاد استحکام کافی در دمای بالا در اين آلیاژها بر اساس استحکام بخشی محلول جامد و تشکیل ساختار کار بپدی پخش شده استوار اسث بخش مناسب كار بيدها از طريق افزابش كافى كربن مثلاً ((7©/0) وعناصر كاربيدزا مانند13 و23 و ال طريق انتخاب عمليات كرمايى مناسب انجام مىشود. آليازهاى كبالت هم به صورت كار شده و هم ربخنگی فابل اسنفاده الد. 

صفحه 25:
‎MIS‏ پایان