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.2020.203179.1047
چکیده

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.