Introducció a les fases comuns d'aliatge

Els aliatges normalment contenen múltiples estructures de disposició atòmica. Aquestes diferents estructures s'anomenen fases d'aliatge. Les diferents fases d'aliatge tenen diferents efectes sobre les propietats de l'aliatge. Les fases que són beneficioses per al rendiment de l'aliatge s'anomenen fases d'enfortiment, mentre que les fases que no són beneficioses per al rendiment de l'aliatge s'anomenen fases nocives. La taula següent mostra les fases habituals dels aliatges d'-alta temperatura i els seus efectes:

 

Fase d'aliatge	Tipus	Fórmula química	Efecte
Fase	Fase de la matriu	Ni	Solució sòlida
'Fase	Fase de reforç	Ni3Al	Millorar la força
"Fase	Fase de reforç	NiXNb	Millorar la força
η Fase	Enfortiment i Fase Nociva	Ni3Ti	Refinament de gra Reduir la plasticitat Reduir les propietats de tracció instantànies Reduir la resistència
Fase	Fase Nociva	NiAl	Formació d'esquerdes Reduir la resistència a la tracció Reduir la plasticitat
Fase	Fase Nociva	Ni2AlTi	Reduir la resistència a la tracció Reduir la plasticitat
Fase δ	Enfortiment i Fase Nociva	Ni3Nb	Refinament de gra Reduir el rendiment
ε Fase & ε" Fase	Enfortiment i Fase Nociva	(NiFeCo)3(NbTi)	Millora la vida de ruptura de l'osca Reduir ' Fase
σ Fase	Fase Nociva	FeCr, (Cr, Mo) (Ni, Co)	Formació d'esquerdes
Fase de Laves	Fase Nociva	AB2	Formació d'esquerdes
μ Fase	Fase Nociva	A7B6	Formació d'esquerdes

 

La fase d'aliatge es forma normalment durant el procés de refredament de l'aliatge. Durant el procés de fusió, l'aliatge es troba inicialment en estat líquid. En aquest moment, els àtoms de l'aliatge es disposen aleatòriament. Quan l'aliatge líquid es refreda, l'aliatge es converteix gradualment en un sòlid. Durant aquest procés, els àtoms de l'aliatge comencen a reunir-se i formen determinades regles d'ordenació. Aquest procés s'anomena cristal·lització. En el procés de cristal·lització dels superaliatges, sovint es produeixen simultàniament cristalls amb diferents estructures. Aquestes diferents estructures s'anomenen fases diferents. El procés de generació d'aquestes fases s'anomena transformació en fase líquida.

 

A més, els aliatges també formaran noves fases durant el procés de tractament tèrmic. Durant el procés de tractament tèrmic, l'aliatge s'escalfa a una temperatura més alta i es refreda a una velocitat determinada. Durant el procés de refrigeració, l'estructura de l'aliatge es reorganitzarà. Aquest procés s'anomena recristal·lització. Durant la recristal·lització, de vegades es generen noves fases. Aquest fenomen s'anomena transformació en fase sòlida. El tipus i la quantitat de la fase finalment precipitada durant el procés de recristal·lització estan estretament relacionats amb la temperatura del tractament tèrmic i la velocitat de refredament.