بررسی تغییرات ریزساختاری پره توربین موتور J85 از جنس سوپرآلیاژ Rene80 به روش غیرمخرب جریانگردابی
نویسندگان
1 گروه آموزشی مواد، دانشکده مواد، فناوری های نوین، دانشگاه مالک اشتر، تهران
2 دانشگاه هوایی شهید ستاری
doi
10.30494/jndt.2024.404780.1122چکیده
امروزه موتور وسایل پرنده به علت عمر بالا دچار آسیبهای مختلفی شده و عملکرد آنها را مختل نموده است. یکی از مهمترین مشکلات در بخش گرم این موتورها میباشد. توربین این موتورها دچار مشکلات خزشی و متالوژیکی شده و دچار ترک خوردگی و شکست میشوند. در اثر شکست یک پره کل موتور از رده عملیاتی خارج میشوند. از این رو، استفاده از روشی به جهت تعیین پیری و عمر دهی این بخش از موتورها میتواند نقش به سزایی در عملیاتی نگه داشتن بالگردهای نظامی کشور داشته باشد. در این پژوهش از روش غیرمخرب جریانگردابی برای بررسی تغییرات ریزساختاری پره توربین موتور J85 با کاربرد نظامی از جنس سوپر آلیاژ Rene80 استفاده شده است. تغییرات ریزساختاری اتفاق افتاده در اثر پدیده پیری در این نمونه که در دمای بالای °C800 برای مدت زمان 1600 ساعت تحت شرایط سرویس قرار داشته، به صورت مخرب و غیرمخرب مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، تغییرات چهار قطعه پره توربین که در مدت زمان یکسان تحت سرویس قرار داشتهاند با یکدیگر و با یک نمونه پره سالم (به عنوان نمونه شاهد) تحت مقایسه قرار گرفته است. به منظور بررسی تغییرات ریزساختاری، از روشهای متالوگرافی و تصویربرداری توسط میکروسکوپ الکترونی، آنالیز عنصری EDS و محاسبات درصد فاز و ریز سختی سنجی استفاده شده است. نتایج این بررسیها نشان میدهد که کسر حجمی و اندازه رسوبات نمونههای تحت سرویس نسبت به نمونه سالم به میزان قابل توجهای افزایش یافته است و مورفولوژی ذرات رسوبی'γ از حالت مکعبی به کروی متمایل شده است. همچنین، سختی نمونههای تحت سرویس نسبت به نمونه سالم کاهش یافته است. در ادامه، آزمون جریانگردابی نیز به منظور مشخصهیابی غیرمخرب بر روی قطعات انجام شد. نتایج آزمون جریانگردابی نشان میدهد که مقدار امپدانس نمونههای تحت سرویس نسبت به نمونه شاهد کاهش یافته است که این کاهش در نتایج سختی سنجی نیز مشاهده شد. همچنین، ارتباط خطی مناسبی با ضریب همبستگی مطلوب (95/0R2=) میان تغییرات خروجی آزمون جریانگردابی یعنی مقاومت القایی با نتایج سختی سنجی مشاهده شد. نتایج این پژوهش نشان میدهد که استفاده از آزمون غیرمخرب جریانگردابی، توانایی ایجاد تفکیک میان نمونههای مختلف این سوپرآلیاژ و تشخیص تغییرات ریزساختاری را دارا میباشد.