ارزیابی اثر افزودن عناصر بور و زیرکونیوم بر کارپذیری داغ سوپرآلیاژ پایه نیکل IN 718 Plus

نویسندگان

1 دانشیار، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

2 استاد، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

doi
10.22034/frj.2024.401953.1178
چکیده

سوپرآلیاژ IN718 Plusیک سوپرآلیاژ پایه نیکل کارشده است که به منظور ارتقاء خواص مکانیکی و همچنین دمای کاری نسبت به سوپرآلیاژIN718 توسعه یافته است. فرآیند کار داغ این آلیاژ یکی از مراحل تولید آن محسوب می‌شود. افزودن عناصر بور و زیرکونیوم، می‌تواند منجر به ارتقاء خواص خزشی آلیاژ شود. هدف از پژوهش حاضر تعیین محدوده دمایی مناسب کار داغ آلیاژ IN718 Plus و بررسی اثر افزودن عناصر نامبرده بر کارپذیری آن است. آزمایش کشش داغ در بازه 950 تا C ˚ 1150 در نرخ کرنش s-1 1/0 روی آلیاژ پایه انجام شد. همچنین این آزمایش در دماهای 950 و C ˚ 1100 برای آلیاژهای حاوی بور و زیرکونیوم نیز انجام شد. بر اساس منحنی‌های تنش کرنش و بررسی‌های ریزساختاری، محدوده دمایی مناسب کارداغ برای آلیاژ پایه بین 1000 تا C ˚ 1100 بدست آمد که علت آن وقوع تبلورمجدد دینامیک و توسعه آن بود. در دمای C ˚ 1150 کاهش انعطاف‌پذیری به همراه تشکیل ترک‌های مرزدانه‌ای در اثر انحلال رسوبات و رشد دانه‌ها روی داد. افزودن عناصر بور و زیرکونیوم در دمای C ˚ 950 افزایش میزان کرنش شکست را نسبت به آلیاژ پایه به دنبال داشت که علت آن وقوع تبلورمجدد دینامیک بود. بنابراین افزودن عناصر بور و زیرکونیوم سبب کاهش دمای حداکثر کارپذیری آلیاژ شد. در دمای C ˚ 1100 داکتیلیته آلیاژ پایه و آلیاژ حاوی زیرکونیوم مشابه بود. لذا مشخص شد آلیاژ حاوی زیرکونیوم اثر بهتری در بهبود و افزایش پنجره کارپذیری آلیاژ IN718 Plus دارد.