محاسبه ضرایب نفوذ عناصر در اثر عملیات همگن سازی سوپرآلیاژ اینکونل 718 ریختگی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده فنی، دانشگاه تهران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده فنی، دانشگاه تهران

doi
10.22034/frj.2019.198934.1098
چکیده

‏از آنجا که مطالعه نفوذ عناصر آلیاژی در نیکل به طور کلی بر مبنای زوج های نفوذی است و حضور عناصر دیگر در سوپرآلیاژ بر نفوذ هر عنصری ‏تاثیرگذار است، نیاز به روش محاسباتی است که توسط آن بتوان ضرایب نفوذ را به شکل مستقیم در سوپرآلیاژ محاسبه کرد. در تحقیق حاضر، ریزساختار ‏ریختگی سوپرآلیاژ اینکونل 718 بررسی شد و مشخص شد که این ریزساختار شامل دندریت های آستنبیت است که عناصر نیوبیم، مولیبدن، و تیتانیم را به مناطق ‏بین دندریتی پس زده‌اند. همچنین ساختار یوتکتیک فاز لاوه/آستنیت و فازهای ‏NbC‏ و ‏TiN‏ در این مناطق شناسایی شدند. در ادامه، ریزجدایش عناصر نیوبیم، ‏مولیبدن و تیتانیم در این سوپرآلیاژ و کاهش اثرات آن در حین عملیات حرارتی همگن‌سازی مورد بررسی قرارگرفت. بر اساس مفهوم شاخص جدایش باقی‌مانده، در ‏طی عملیات همگن‌سازی، ضرایب نفوذ و انرژی فعال‌سازی برای نفوذ این عناصر در زمینه آستنیتی سوپرآلیاژ به دست آمد. انرژی فعال‌سازی برای نفوذ ‏Nb،Mo ‎‏ و ‏Ti‏ به ترتیب 232، 286 و 256 کیلو‎ژول بر مول تعیین شد. نتیجه این محاسبات، برای بررسی واکنش‌های رسوب‌گذاری، خزش دمای‎‎‏بالا و  ‏فرآیندهای ترمومکانیکی سوپرآلیاژها لازم است.‏