دات نت نیوک
X
GO

کتاب آلیاژهای مقاوم به حرارت

کتاب آلیاژهای مقاوم به حرارت تالیف جناب آقای مهندس شهریار افخمی و جناب آقای دکتر ایوب حلوایی منتشر شده و در دسترس مهندسان متالورژی و علاقمندان به این زمینه قرار دارد. چاپ اول این کتاب در پانصد نسخه و توسط انتشارات نوربخش در سال 1392 به چاپ رسیده است.

 

مقدمه مولفین

مقاومت به حرارت، به عنوان توانایی ماده در حفظ خصوصیات مفید آن در دماهای بسیار بالاتر از دمای اتاق و در محیط های مختلف، امروزه به عنوان خصوصیتی مهم در صنعت مطرح می باشد. ساخت و تولید قطعات و سازه های مختلف، مانند موتورهای جت، توربین ها، نیروگاه ها و سازه های فضایی با مقاومت به حرارت مواد سازنده آنها بستگی فراوان دارد.

بر این اساس امروزه مواد مقاوم به حرارت نقش بسیار مهمی در صنعت و پیشرفت سازه های صنعتی، به خصوص سازه های صنعت هوافضا ایفا می کنند و از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند. مواد مقاوم به حرارت را می توان به دو گروه کلی مواد مقاوم به حرارت فلزی و مواد مقاوم به حرارت غیرفلزی تقسیم نمود. این کتاب به معرفی فلزات و آلیاژهای مقاوم به حرارت می پردازد.

آلیاژهای مقاوم به حرارت بر پایه فلزاتی مانند نیکل، آهن، تیتانیم، کبالت و فلزات دیرگداز طراحی و ساخته می شوند. این فلزات ساختار کریستالی مستحکم و با ثباتی جهت کار در دمای بالا فراهم می کنند. بر اساس فلز پایه، آلیاژهای مقاوم به حرارت را می توان به سه گروه کلی تقسیم نمود:

  • آلیاژهای مقاوم به حرارت آهنی
  • آلیاژهای مقاوم به حرارت غیرآهنی
  • سوپر آلیاژها

امروزه با پیشرفت فناوری و ساخت سازه های نوین و نیاز به طرح فرایندهای صنعتی با بازدهی بیشتر، تقاضا برای مواد مقاوم به حرارتی که بتوانند در درجه حرارت های بالاتر کار کنند، افزایش یافته است. به عنوان مثال با توجه به بحران انرژی، نسل جدید نیروگاه های گازی و تولید برق می بایست اختلاف دمای بین دو محیط گرم و سرد خود را برای ارتقای بازدهی افزایش دهند. در چنین مواردی می بایست از روش های نوین تهیه مواد مقاوم به حرارت و آلیاژهای جدیدتر استفاده نمود. امروزه علاوه بر استفاده از مواد مقاوم به حرارت جدید که در درجه حرارت های بالاتر قابل استفاده می باشند، از روش های تهیه و فرآوری نوینی مانند ساخت قطعه به صورت تک کریستال، انجماد جهت دار و یا متالورژی پودر استفاده می شود و یا قطعات تهیه شده با آلیاژهای مقاوم به حرارت را به وسیله ایجاد پوشش های سرامیکی نسبت به حرارت و محیط خورنده مقاوم تر می سازند.

عمومی ترین مشکلاتی که قطعه در دمای بالا با آنها مواجه می شود عبارتند از:

  • کاهش استحکام و تنزل خصوصیات مکانیکی ماده
  • تغییرات ساختاری و رشد دانه
  • تشدید خوردگی و افزایش سرعت واکنش های خوردگی به دلیل فراهم بودن انرژی مورد نیاز این واکنش ها در درجه حرارت های بالا
  • خستگی و خزش حرارتی

برای جلوگیری از این پدیده ها، آلیاژ می بایست از ساختاری پایدار و استحکام کافی در دمای بالا برخوردار باشد. پایداری ساختار را می توان با استفاده از فلزات مناسب به عنوان فلز پایه فراهم نمود و استحکام و خصوصیات مکانیکی مطلوب در دمای بالا را به وسیله فرایندهایی مانند رسوب سختی، ایجاد محلول جامد و پراکنده کردن ذرات اکسیدی در آلیاژ ایجاد کر