Superzliatina

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie

Superzliatina (z ang. superalloy) je pojem, ktorý sa používa na označenie žiarupevných zliatín, ktoré sa používajú predovšetkým na súčiastky plynových a parných turbín (lopatky, disky, rotory, atď.). Pod pojmom superzliatina sa rozumejú predovšetkým niklové žiarupevné zliatiny spevnené precipitáciou intermetelickej fázy Ni3Al (existujú však aj molybdénové, kobaltové a iné zliatiny, ktoré sa označuju týmto pojmom). Ak nebude uvedené inak článok sa týka práve niklových superzliatin.

Legovanie[upraviť | upraviť zdroj]

L12 mriežka

Niklové superzliatiny sú veľmi komplexne legované (základným prvkom je samozrejme nikel). Počet legujúcich prvkov je mnohokrát vyšší ako desať. Legovanie musí zabezpečiť predovšetkým odolnosť voči creepu, koróznu odolnosť za vyšších teplôt a často aj veľmi vysokú odolnosť voči únave. Ako bolo uvedené ide o zliatinu spevnenú precipitáciou Ni3Al z čoho vyplýva nutnosť legovania hliníkom (2 - 4 %). Fáza Ni3Al ma štruktúru L12 Jej nákres je na obrázku.

Je to štruktúra podobná FCC za ktorú sa často mylne vydáva avšak atómy v rohoch elementárnej mriežky a v strede stien sú rozdielne. L12 sa nedá odvodiť pridelením bázy kubickej plošne centrovanej Bravaisovej mriežke. Táto štruktúra sa dá odvodiť iba od primitívnej kubickej Bravaisovej mriežky (pridelením príslušnej bázy Al 0,0,0 - Ni 1/2,1/2,0 + 1/2,0,1/2 + 0,1/2,1/2). Nie je však správne túto štruktúru poznačovať ani za FCC ani za primitívnu kubickú mriežku (Toto nedorozumenie pramení zo zamieňania si pojmu Bravaisova mriežka a štruktúrna mriežka. Štruktúrna mriežka je priradenie bázy atómov Bravaisovej mriežke).

Ďalším veľmi dôležitým prvkom, ktorý sa pridáva do niklových superzliatin je chróm (13 - 18%). Úlohou chrómu je zabezpečiť dobru koróznu odolnosť. V malých množstvách sa pridáva uhlík (do 0,08 %), ktorý ma zabezpečiť odolnosť voči creepovej deformácii spôsobenej poklzom hraníc zŕn. Uhlík tvorí karbidy s ďalšími legujúcimi prvkami ako niób a titán. Ďalej sa pridávajú prvky brzdiace difúzne procesy v niklovej matrici. Ide napríklad o molybdén ale aj o dosť nezvyklé prvky ako tantal, hafnium atď.

Štruktúra[upraviť | upraviť zdroj]

Štruktúra niklovej superzliatiny s cca. 50% objemovým podielom vyprecipitovanej fázy v elektrónovom mikroskope