aluminidy - sprawko moje.doc

          Aluminidy – to fazy międzymetaliczne powstałe w układzie Ni-Al., Fe-Al, Ti-Al. Dużą role odgrywają  aluminidy niklu (NiAl, Ni3Al), mające szerokie zastosowanie między innymi w przemyśle lotniczym, energetycznym, motoryzacyjnym. Charakteryzują się one wysokimi parametrami użytkowymi, szczególnie podczas ich eksploatacji w podwyższonych temperaturach (żarowytrzymałość i żaroodporność). Mogą zatem służyć również jako elementy mechaniczne pieców do obróbki cieplnej metali. Wytrzymałość na rozciąganie aluminidu niklu Ni3Al rośnie wraz z temperaturą i zależy od średnicy ziaren, osiągając maksymalne wartości w zakresie temperatur 923-1123 K. Materiały te charakteryzuje zadowalająca wytrzymałość na ściskanie ( w zakresie temperatur 923-1373 K) i podwyższona wytrzymałość na zmęczenie. Aluminidy ponadto mają wysoką odporność na pełzanie i odporność na erozję kawitacyjną.

Niepożądaną właściwością związków aluminium i niklu jest niedostateczna plastyczność, a często wręcz kruchość, którą można zniwelować przez zastosowanie mikrododatków stopowych, zwłaszcza boru, oraz niobu, cyrkonu lub chromu.

Reasumując, fazy międzymetaliczne a szczególnie aluminidy niklu, mają rzadko spotykane właściwości i nietypowe właściwości, którymi są:

·                    odporność na utlenianie i nawęglanie w temperaturze do 1100˚C;

·                    dobra wytrzymałość w wysokiej temperaturze na rozciąganie, zmęczenie i pełzanie;

·                    bardzo dobra odporność na ścieranie przy temperaturach w zakresie 400 - 650˚C.

          Metoda OPW (oszczędnościowy proces wytopu) – jest to proces wytopu aluminidu niklu, który przeprowadza się w indukcyjnym piecu próżniowym. Do tygla wkładamy płytki aluminium i płytki niklu po czym rozpoczyna się proces topnienia. Przy temp. 800˚C następuje stopienie się aluminium, a następnie po tym rozpoczyna się egzotermiczny proces syntezy przy którym temp. ciekłego metalu gwałtownie wzrasta do około 1600˚C. Oszczędność energii polega na tym, że w momencie rozpoczęcia reakcji syntezy wyłącza się przepływ prądu w cewce indukcyjnej pieca, gdyż wydzielenie energii cieplnej podczas reakcji powoduje wzrost temp. powyżej temp. topnienia niklu.

Wnioski.

          Aluminidy to nowatorskie materiały posiadające unikalne własności mechaniczne tj. wytrzymałość na rozciąganie, które rosną wraz ze wzrostem temp., a także dobra wytrzymałość na wysokie temp., na zmęczenie i pełzanie. Bardzo dobra odporność na ścieranie przy temp. w zakresie 400 - 650˚C.

          Metoda OPW pozwala na znaczną oszczędność energii ze względu na fakt, że wystarczy ogrzać układ do temp. 800˚C, a dalszy wzrost temp. następuje w wyniku wydzielania się energii ciepła egzotermicznej reakcji syntezy, która powoduje dalszy wzrost temp.