بررسی مورفولوژی و اندازه ذرات رسوبی γ' در سوپرآلیاژ پایه نیکل X-750 تحت دماهای پیرسازی متفاوت
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، تهران، ایران
2 دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، تهران، ایران
3 دانشکده مهندسی مواد و متالورژی، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، تهران، ایران
doi
10.30501/jamt.2020.203179.1047چکیده
سوپرآلیاژهای پایه نیکل، به دلیل ویژگی های منحصر به فرد در دماهای بالا همانند استحکام های کششی، خزشی و خستگی بالا، مقاوم به خوردگی و اکسیداسیون، جایگاه ویژهای را در صنعت نفت و گاز، وسایل نقلیه فضایی، زیردریایی، راکتورهای هسته ای، موتورهای الکتریکی نظامی، کشتی های شیمیایی و لوله مبدل حرارتی دارند. از میان سوپرآلیاژهای پایه نیکل، اینکونل X-750 که یک آلیاژ قابل رسوب سختی است، تحت چرخه های عملیات حرارتی متفاوت، مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا همه نمونهها با ابعاد یکسان، در دمای ثابت C° 5 ± 1155، به مدت 2 ساعت تحت عملیات انحلال قرار گرفتند و با نرخ سرمایش آهسته، در محیط کوره سرد شدند. سپس پیرسازی نمونه ها در چهار دمای متفاوت 600، 705، 760 و C° 845 به مدت 24 ساعت انجام شد. بررسیهای ریزساختاری به وسیله میکروسکوپ های نوری و الکترونی نشان داد که محیط و شرایط سرمایش پس از عملیات انحلال و نیز دمای پیرسازی، بر مورفولوژی، کسر حجمی و اندازه ذرات گاماپرایم اولیه و ثانویه مؤثر است. نتایج نشان داد که با افزایش دمای عملیات پیرسازی، مورفولوژی ذرات رسوبی γ' از حالت کروی به مکعبی متمایل شده و درشتتر میشود و به تبع آن، درصد حجمی γ' کاهش مییابد. هم چنین دمای پیرسازی، در تشکیل منطقه عاری از رسوب(PFZ) در اطراف مرزدانهها، نقش مؤثری دارد. به طوری که با افزایش دما، ضخامت این منطقه افزایش مییابد.