عنوان تحقیق: بررسي آلياژهاي حافظه دار صنعتيفرمت فایل: wordتعداد صفحات: 113شرح مختصر:با گذشت زمان، علم و فناوري، تأثير زيادي از مواد پيشرفته و جديد خواهد پذيرفت كه در اين ميان، آلياژهاي حافظه‌دار جايگاه ويژه‌اي به خود اختصاص داده‌اند. اين دسته از مواد، با قابليت‌هاي بي‌نطيري كه تاكنون از خود بروز داده‌اند، فصلي جديد را در فناوري پيشرفته و روز دنيا گشوده‌اند.اولين مشاهدات ثبت‌شده در مورد پديده‌ي حافظه‌داري به سال 1932 ميلادي، در مورد آلياژ Au-Cu بر‌مي گردد. در سال 1938 پيدايش و پس از آن، از بين رفتن يك فاز معين در اثر كاهش و افزايش دما در آلياژ Cu-Zn گزارش شد. در نهايت، پايه و اساس رفتار حافظه‌داري و ترمو الاستيك (الاستيك حرارتي)، بين سال‌هاي 1949 تا 1951 تشريح و تفسير گرديد. از آن زمان به بعد، اين آلياژها، به مرور كاربرد‌هاي فراواني يافتند؛ تا اين‌كه امروزه، رد پاي اين آلياژها را در صنايع هوافضا، صنايع پزشكي، خودروسازي، روباتيك و...، به‌وضوح مي‌توان مشاهده نمود.علوم و تکنولوژي در قرن آينده به طور قطع تاثير زيادي از مواد جديد خواهد گرفت . آلياژ هاي حافظه دار يکي از اين مواد نو هستند.اين آلياژها جزء گروهي از آلياژهاي فلزي هستند که اين توانايي را دارند که اگر آنها را تا بالاي دماي ويژه اي گرم کنيم ؛ قادر به بازيابي شکل اوليه خود خواهند بود.درواقع آلياژهاي حافظه‌دار [1] موادي هستند كه خصوصيات حافظه‌پذيري دارند. چنانچه يك آلياژ حافظه‌دار مقداري تغيير شكل دهد و سپس تا دمايي بالاتر از دماي تغيير شكلش گرم شود، مي‌تواند به شكل اوليه خود باز گردد.دماي تغيير فرم، دماي تبديل فاز آستنيت به مارتنزيت و بالعكس است. اين دو فاز، داراي خواص كاملا متفاوتي هستند. فهرست چكيدهجفصل اول: معرفي سوپرآلياژهامقدمه. 2معرفي و به کارگيري سوپرآلياژها41-2- بعضي از ويژگيها و خواص سوپر آلياژها51-3- کاربردها61-4- شکل سوپر آلياژها71-5- دماي کاري سوپرآلياژها8فصل دوم:انتخاب و تقسيم بندي سوپرآلياژها9 فصل دوم:انتخاب و تقسيم بندي سوپرآلياژها2-1- مقايسه سوپر آلياژهاي ريخته و کار شده102-1-1- سوپر آلياژهاي کار شده102-1-2- سوپر آلياژهاي ريخته. 112-2- خواص سوپر آلياژها122-2-1- خواص مکانيکي. 122-2-2- خواص فيزيکي و چگالي. 142-3- انتخاب سوپر آلياژها142-4-1- سوپرآلياژهاي كارپذير162-4-2- سوپرآلياژهاي متالورژي پودر172-4-3- سوپرآلياژهاي پلي‌كريستال ريختگي. 184-2-4- سوپرآلياژهاي تككريستالي انجماد جهتدار182-5-1- سوپرآلياژهاي پايه نيكل. 232-5-2- سوپرآلياژهاي پايه آهن. 232-5-3- سوپرآلياژهاي پايه كبالت.. 24 فصل سوم:متالورژي سوپر آلياژها (عناصر آلياژي و اثرات آن بر ريزساختارها)مقدمه. 26عناصر اصلي در سوپر آلياژها26عناصر جزئي مفيد در سوپر آلياژها27عناصر تشکيل دهنده فازهاي ترد27عناصر ناخواسته و مضر در سوپر آلياژها28عناصر ايجاد کننده مقاومت خوردگي و اکسيداسيون. 283-7- خلاصه عناصر آلياژي. 283-8- ريز ساختارها293-8-1-مقدمه. 293-8-2- خلاصه فازها در سوپر آلياژهاي پايه نيکل و پايه آهن ـ نيکل. 293-9- نمونه ريز ساختارها303-10- تاثير فرايند بر بهود ريز ساختار31 فصل چهارم:فرآيندهاي توليد سوپرآلياژها4-1- ريخته گري دقيق. 344-1-1-ريخته گري دقيق چيست؟344-1-2-کاربرد در سوپر آلياژها344-2- محصولات ريخته گري دقيق. 354-2-1-قطعات چند بلوري. 354-3- شکل دهي سوپر آلياژها393-4-1- مقدمه. 393-4-2- نقش عناصر آلياژي بر قابليت شکل پذيري. 413-4-3- تاثير شرايط آلياژ بر شکل پذيري. 424-4- متالورژي پودر434-4-1-مقدمه. 434-4-2-تاريخچه. 444-4-3-سوپر آلياژهاي متالورژي پودر امروزي. 464-4-4-سوپر آلياژهاي پايه کبالت متالورژي پودر484-5-عمليات حرارتي. 494-5-1-چرا عمليات حرارتي انجام مي گيرد؟494-5-2-عمليات حرارتي چيست؟494-5-3-عمليات حرارتي مشترک سوپر آلياژها504-5-4- تعدادي از عمليات حرارتي ناآشکار504-6- فن آوري و روش اتصال. 524-6-1- مقدمه. 524-6-2- اتصال سوپرآلياژها544-6-3- اتصال انواع آلياژها544-7- ماشين کاري. 564-7-1- مقدمه. 564-7-2-روش هاي ماشين کاري. 574-7-3- مروري بر ماشين کاري سوپر آلياژها574-7-4مواد ابزار برشي. 584-7-5-عمر ابزار604-7-6-سنگ زني. 604-7-7-مقايسه ساخت.. 614-7-8-عمليات ماشين کاري ويژه63 فصل پنجم:ارتباط بين ساختار و خواص5-1-مقدمه. 695-1-1-ريز ساختار695-1-2-خواص مکانيکي. 695-1-3-لکه. 705-1-4-اکسيد و پوسته. 705-2-جلوگيري ، کاهش و اندازه گيري آلودگي هاي فلزي. 715-3-اثرات عناصر مضر (سنگين) بر خواص... 715-4-دسترسي به اطلاعات خواص... 765-5-خواص سوپرآلياژهاي کارشده77 فصل ششم:خوردگي و حفاظت سوپر آلياژها6-1-مقدمه. 806-2خلاصه فرايند اکسيداسيون. 816-3-حفاظت در مقابل اکسيداسيون و خوردگي داغ. 836-4-پوشش هايي براي حفاظت سوپر آلياژها836-4-1-پيشينه. 836-4-2-انواع پوشش ها84 فصل هفتم:نگاهي به گذشته و آينده7-1-قرن بيستم. 887-1-1-توسعه تا سال 1960 ميلادي. 887-1-2-نمودار پيشرفت استحکام / دما سوپر آلياژها897-1-3-چهار دهه آخر917-1-4-نمودارهاي ديگر سوپر آلياژها927-1-5-نتيجه پيشرفت ها957-2-قرن بيست و يکم. 967-2-1-مواد جايگزين. 967-2-2-شبيه سازي مدل. 967-2-3-دورنماي آينده نزديک.. 987-2-4-بعضي از آلياژهاي بهبود يافته حال حاضر997-2-5-دورنماي بلند مدت.. 100منابع:103فهرست جداولجدول 4-1 ـ ترکيب شيميايي تعدادي از سوپر آلياژهاي متالورژي پودر47جدول 4-2 ـ کاربرد سوپر آلياژهاي متالورپي پودر سيستم هاي موتوري. 47جدول 4-3 ـ کاربردهاي هوا فضايي سوپر آلياژهاي متالورژي. 47جدول 4-4 ـ موتورها و سيستم هاي استفاده کننده از سوپر آلياژهاي متالورژي پودر در شرايط پرس گرم و ايزواستاتيک 48جدول 4-5 ـ عمليات حرارتي تابکاري انحلالي و سيکل هاي پير سخت کردن آلياژهاي کار شده مقاوم در برابر حرارت 51جدول 4-6 ـ عمليات حرارتي تابکاري انحلالي و سيکل هاي پير سخت کردن آلياژهاي پايه نيکل رسوب سخت شده52جدول 4-7 ـ تعدادي از فولادهاي تندبر به کار رفته در ماشين کاري سوپر آلياژها59جدول 4-8 ـ تعدادي از کاربيدهاي تف جوشي شده به کار رفته در ماشين کاري سوپر آلياژها59جدول 4-9- زمان ساخت لازم براي توليد قطعه اي از سوپر آلياژهاي پايه نيکل Hastelloy X, Rene 41 و سوپر آلياژ پايه نيکل Hastelloy X, Rene 41 و سوپر آلياژ پايه کبالت HS-25 زمان به ازائ قطعه و زمان کلي توليد .62جدول 4-10 ـ رده بندي ساخت سوپر آلياژهايي که زمان ساخت آنها در جدول نشان داده شده است.63جدول 5-1 ـ نتايج تنش ـ گسيختگي سوپر آلياژ پايه نيکل ريخته MAR-M-002 نيتروپن دار يا سيليسيم دار74 فهرست اشکالشکل 1-1 ـ استحکام گسيختگي سوپر آلياژها4شکل 2-2 ـ مقايسه استحکام گسيختگي سوپر آلياژهاي معمولي با يک آلياژ ODS. 13شکل 2-3- قطعه نمونه تهيه شده از آلياژ کارپذير16شکل 2-4- قطعه نمونه ساخته شده از سوپرآلياژ پلي کريستال. 18شکل 2-5- قطعه نمونه تهيه شده از سوپرآلياژ پايه آهن. 24شکل 3-3 ـ درشت ساختار سه نوع تيغه توربين PC (چپ) CGDS (وسط) SCDS (راست)32شکل 3-4 ـ درشت ساختار تا ريزساختار يک تک بلور سوپر آلياژ پايه نيکل. 33شکل 4-1 ـ کوره قديمي ريخته گري توليد قطعات DS. 36شکل 4-2 ـ پره هاي هدايت و اجزاء آن از آلياژ پايه کبالت ريخته چند بلوري. 37شکل 4-3- پره هاي هوا و قطعات ديگر توربين گاز ريخته گري دقيق شده37شکل 4-4- تيغه توربين توخالي ريخته چند بلوري با طرح خنک کنندگي ساده به همراه سطح مقطع تعدادي قطعات خنک کننده ديگر.38شکل 4-5- مقطعي از تيغه با شکل پيچيده از جنس آلياژ پايه نيکل چند بلوري. 38شکل 4-6 ـ يک قطعه ريخته بزرگ.. 39شکل 4-7 ـ موتور توربين گاز ريخته گري شده (a) افشانک هاي يکپارچه چند بلوري (b) گدنده هاي يکپارچه 39شکل 4-8 ـ اثر کار سرد بر سختي تعدادي از سوپر آلياژها و فولادها41شکل 4-9 ـ مراحل فرآيند توليد ديسک کمپرسور توربين به روش متالورژي پودر و کاهش وزن اوليه در اين روش در مقايسه با روش توليد سنتي. 44شکل 4-10 ـ قطعات استفاده شده براي مقايسه قابليت ماشين کاري داده شده در جدول هاي 4-7 و 4-8 62شکل 5-1- اثرات Te, Se, Pb بر خواص تنش ـ گسيختگي سوپر آلياژ پايه نيکل کاري شده Nimonic 105 در دماي C 815 و (a) 350 Mpa عمر گسيختگي (b) درصد کاهش سطح (RA)72شکل 5-4 ـ اثر مقدار Bi و ريز ساختار بر عمر گسيختگي سوپر آلياژ پايه نيکل ريخته MAR-M-002 در شرايط (a)CGDS(b), PC در جهت عمود بر مرز دانه ها و (c)cgds در جهت موازي با مرزدانه ها.74شکل 5-3- اثر سرب بر رفتار خزش و پيدايش ترک در آلياژ کار شده Nimonic 105 در دماي 815 C و تنش 232 Mpa .74شکل 5-6 ـ اثر مقدار سرب بر خواص خزش ـ گسيختگي سوپر آلياژ پايه نيکل IN-718. 76شکل 5-7 ـ استحکام گسيختگي 1000 ساعت سوپر آلياژهاي پايه نيکل کار شده نسبت به دما.78شکل 5-8 ـ استحکام گسيختگي 1000 ساعت سوپر آلياژهاي پايه کبالت و پايه آهن ـ نيکل نسبت به دما78شکل 7-1 ـ توانايي دما ، استحکام سوپر آلياژهاي منتخب به صورت تابعي از سال پيدايش (1945 تا 1970) a کمپرسور و ديسک توربين b محفظه احتراق c پره توربين d تيغه هاي توربين.90شکل 7-2 ـ توانايي دما ـ استحکام سوپر آلياژهاي پايه نيکل منتخب به صورت تابعي از سال پيدايش (تقريباً 1950 تا 1990)91شکل 7-3 ـ پيشرفت استحکام تسليم سوپر آلياژ ديسک توربين از سال 1940 تا 1990. 93شکل 7-4 ـ افزايش دما ت استحکام سوپر آلياژ هاي پايه نيکل از سال 1942 تا 1982 ميلادي دماهاي نشان داده شده دماهاي لازم براي گسيختگي در 1000 ساعت و تنش Mpa 150 هستند .94شکل 7-5- افزايش توانايي دما-استحکام سوپرآلياژهاي پره هاي توربين بزرگ به صورت تابعي از سال پيدايش(تقريبا از سال 1950 تا 1990) نتايج پيشرفت انواع pc ، CGDS ، SCDS آلياژ IN-738 را نشان مي دهد.94شکل 7-3- افزايش توانايي دما-استحکام سوپرآلياژها به صورت تابعي از سال پيدايش – تقريبا 1942 تا 1990. 101شکل 7-4. 102