Introduktion till vanliga legeringsfaser

Legeringar innehåller vanligtvis flera atomarrangemangsstrukturer. Dessa olika strukturer kallas legeringsfaser. Olika legeringsfaser har olika effekter på legeringens egenskaper. De faser som är fördelaktiga för legeringens prestanda kallas förstärkande faser, medan de faser som inte är fördelaktiga för legeringens prestanda kallas skadliga faser. Följande tabell visar de vanligaste faserna i hög-temperaturlegeringar och deras effekter:

 

Legeringsfas	Typ	Kemisk formel	Effekt
	Matrisfas	Ni	Fast lösning
' Fas	Förstärkningsfas	Ni3Al	Förbättra styrkan
"Fas	Förstärkningsfas	NiXObs	Förbättra styrkan
η Fas	Stärkande & Skadlig fas	Ni3Ti	Kornförfining Minska plasticiteten Minska momentana dragegenskaper Minska uthålligheten
Fas	Skadlig fas	NiAl	Bildning av sprickor Minska draghållfastheten Minska plasticiteten
Fas	Skadlig fas	Ni2AlTi	Minska draghållfastheten Minska plasticiteten
δ Fas	Stärkande & Skadlig fas	Ni3Obs	Kornförfining Minska prestanda
ε Fas & ε" Fas	Stärkande & Skadlig fas	(NiFeCo)3(NbTi)	Förbättra Notch Rupture Life Minska ' fas
σ Fas	Skadlig fas	FeCr, (Cr, Mo)(Ni, Co)	Bildning av sprickor
Laves fas	Skadlig fas	AB2	Bildning av sprickor
μ Fas	Skadlig fas	A7B6	Bildning av sprickor

 

Legeringsfasen bildas vanligtvis under kylningsprocessen av legeringen. Under smältningsprocessen är legeringen initialt i flytande tillstånd. Vid denna tidpunkt är atomerna i legeringen ordnade slumpmässigt. När den flytande legeringen svalnar förvandlas legeringen gradvis till en fast substans. Under denna process börjar atomerna i legeringen att samlas och bilda vissa arrangemangsregler. Denna process kallas kristallisering. I kristalliseringsprocessen av superlegeringar produceras ofta kristaller med olika strukturer samtidigt. Dessa olika strukturer kallas olika faser. Processen att generera dessa faser kallas vätskefasomvandling.

 

Dessutom kommer legeringar också att bilda nya faser under värmebehandlingsprocessen. Under värmebehandlingsprocessen värms legeringen till en högre temperatur och kyls med en viss hastighet. Under kylningsprocessen kommer legeringens struktur att genomgå omorganisering. Denna process kallas omkristallisering. Under omkristallisation genereras ibland nya faser. Detta fenomen kallas fastfastransformation. Typen och mängden av den fas som slutligen utfälls under omkristallisationsprocessen är nära relaterade till värmebehandlingstemperaturen och kylningshastigheten.