اثر سرعت بیرون‌کشی قالب در فرایند انجماد جهت‌دار در عیوب ریزساختاری سوپرآلیاژ پایه کبالت - نیکل نسل جدید

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، مجتمع مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.

2 کارشناس ارشد، استادیار، مجتمع مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.

3 استادیار، مجتمع مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران.

doi
10.30501/jamt.2023.396693.1278
چکیده

ساختار سوپرآلیاژهای پایه کبالت - نیکل نسل جدید حاوی رسوبات ´ Y است. سرعت بیرون‌کشی قالب و گرادیان دمایی از پارامترهای مهم تأثیرگذار در عیوبی نظیر جدایش عناصرآلیاژی، تشکیل میکروتخلخل‌ها و مناطق یوتکتیک هستند. در این پژوهش، به تأثیر سرعت بیرون‌کشی قالب در این عیوب پرداخته شده است. بدین‌منظور، از کوره بریجمن برای رشد جهت‌دار نمونه‌ها، تحت خلأ در سرعت‌های بیرون‌کشی قالب 5/1، 3 و mm/min6 استفاده شد. با افزایش سرعت بیرون‌کشی قالب، جدایش عناصر آلیاژی به‌دلیل کوتاه‌تر بودن زمان نفوذ کاهش می‌یابد. عناصر Co و W تمایل به جدایش در هسته دندریت و عناصرAl، Ti و Ta تمایل به جدایش در نواحی بین‌دندریتی دارند. همچنین، اندازه میکروتخلخل‌ها با افزایش سرعت بیرون‌کشی از 5/1 تا mm/min6 از 3/14 به 5/9 کاهش یافته است. کاهش اندازه میکروتخلخل‌ها می‌تواند ناشی از عدم‌تغذیه مذاب در نواحی بین‌دندریتی باشد. اندازه مناطق یوتکتیک نیز با افزایش سرعت بیرون‌کشی از 5/1 تا mm/min6 از 6/14 به 9/8 کاهش می‌یابد که می‌تواند به‌دلیل کوچک‌تر شدن حوضچه‌های مذاب در مرحله نهایی انجماد باشد.