شبیه سازی اتمی تاثیر جهت بارگذاری بر مکانیزم تغییرشکل سوپرآلیاژ پایه نیکل حاوی مرز دوقلویی
نویسندگان
1 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
2 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
3 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک، اراک، ایران
doi
10.61186/masm.4.3.449.چکیده
یکی از راههای افزایش خواص مکانیکی سوپرآلیاژهای پایه نیکل از طریق کنترل ساختار مرزدانه بخصوص مرز دوقلویی حاصل می شود، بنابراین درک نقش مرز دوقلویی در تغییرشکل می تواند به استراتژی های مهندسی مرز دانه با هدف افزایش خواص مکانیکی سوپرآلیاژهای پایه نیکل کمک کند. زمانی که مرز دوقلویی در سوپر آلیاژ پایه نیکل باعث افزایش چقرمگی شده در موادی مانند بال هواپیما، ارابه فرود کاربرد دارد اما زمانی که تنش تسلیم را افزایش دهد در پره ها و دیسک های توربین کاربرد دارد.یک مدل دینامیک مولکولی برای شبیهسازی فرآیند بارگذاری کششی سوپرآلیاژ پایه نیکل حاوی مرز دوقلویی تحت سه جهتگیری مختلف نسبت به جهت بارگذاری استفاده شده است. مرز دوقلویی نسبت به جهت بارگذاری به شکل موازی، مایل و عمود قرار داده شده است. اثرات جهتگیریهای مختلف بر روی مکانیزمهای ایجاد و لغزش نابجایی ها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد مقادیر کرنش های تسلیم به ترتیب 0479/0، 0478/0، 0453/0 و0501/0 برای نمونه های بدون مرز دوقلویی، حاوی مرز دوقلویی موازی، مایل و عمود به جهت بارگذاری هستند. مرزدوقلویی عمود منجر به افزایش کرنش تسلیم شده اما مرز دوقلویی مایل منجربه کاهش کرنش تسلیم نمونه نسبت به نمونه بدون مرز دوقلویی شده است. کرنش های نهایی برای نمونه های بدون دوقلویی، موازی، مایل و عمود نیز به ترتیب 0.08061، 0.10704، 0.095، 0.06536 می باشند. که به ترتیب کرنش های نهایی (موازی> مایل> بدون مرز دوقلویی> عمود) هستند. شکل گیری و رشد ترک در کرنش نهایی در نقاطی در مرز دوقلویی و سطح مشترک فازی رخ داده است.