۷ نتیجه برای سوپرآلیاژ
بهزاد بینش، علی جزایری قره باغ، علیرضا فروغی،
دوره ۳۵، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۵ )
چکیده
در این پژوهش اتصال سوپرآلیاژ IN-۷۳۸LC به روش فاز مایع گذرا با استفاده از فویل آمورف MBF-۲۰ تولید شده به روش مذاب ریسی مورد بررسی قرار گرفت. فرایند اتصال دهی در دماهای ۱۰۳۵-۱۰۸۰ درجه سانتیگراد و زمانهای ۳۰-۶۰ دقیقه تحت اتمسفر خلاء انجام شد. نتایج بررسیهای ریزساختاری نشان داد که فازهای یوتکتیکی تشکیل شده در ناحیه انجماد غیر هم‌دما (ASZ) ذرات فازهای ثانویه بورایدی غنی از نیکل و کروم و سیلیسید نیکل هستند و رسوبات ریز سیلیسید نیکل در اثر تحول حالت جامد در حین سرد شدن در زمینه محلول جامد g رسوب میکنند. میزان فازهای یوتکتیک در ناحیه مرکزی اتصال با افزایش زمان اتصال دهی و کاهش ضخامت فویل پرکننده، کاهش پیدا کرد. با انجام اتصالدهی در دمای ۱۰۵۵ درجه سانتیگراد به مدت ۳۰ دقیقه فرایند انجماد هم‌دما کامل شد اما برخلاف انتظار با افزایش دما به ۱۰۸۰ درجه سانتیگراد ، سرعت مرحله انجماد هم‌دما کاهش پیدا کرد. با کامل شدن انجماد هم‌دما و حذف ذرات ترد فازهای ثانویه در ناحیه مرکزی اتصال، استحکام برشی افزایش پیدا کرد.
آفاق پناهی، معصومه سیف اللهی، سید مهدی عباسی، سید مهدی قاضی میرسعید،
دوره ۳۷، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۷ )
چکیده
هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی تأثیر افزودن جزئی منیزیم بر رفتار مکانیکی دما بالا و تغییرات ریزساختاری سوپرآلیاژ Hastelloy X است. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش منیزیم از صفر تا ppm۴۷، اندازه دانه از ۶۴ به ۳۸ میکرومتر کاهش و میزان کسر حجمی کاربیدها از ۲/۲ به ۶/۴ درصد افزایش یافته است. همچنین منیزیم توزیع ذرات کاربیدی در زمینه را از درشت و پیوسته به‌صورت مجزا تغییر داده است. منیزیم با مکانیزم جدایش در مرزدانه و در مرز کاربید/ زمینه منجر به تغییر ترکیب شیمیایی کاربیدها شده و خواص مکانیکی آلیاژ را تحت تأثیر قرار می‌دهد. افزایش منیزیم از صفر تا ppm ۴۷ باعث افزایش استحکام کششی از ۳۰۹ به ۳۴۵ مگاپاسکال، کاهش داکتیلیته و افزایش عمر گسیختگی از ۱۶ به ۳۰ ساعت شده است. اندازه دانه و میزان کاربیدها عوامل تأثیرگذاری در میزان عمر گسیختگی است و در این پژوهش افزایش میزان کاربیدها در اثر افزودن منیزیم مکانیزم غالب بر افزایش عمر گسیختگی است.
حمید اصفهانی، مهسا رسولی ثمر، فاطمه دبیر، آریا عبدالله زاده،
دوره ۳۸، شماره ۱ - ( ۳-۱۳۹۸ )
چکیده
در این مطالعه، مکانیزم تشکیل پوشش بورایدی و سینتیک تشکیل آن روی سوپر آلیاژIn–۷۳۸ به‌روش نفوذی جعبه سمانتاسیون مورد بررسی قرار گرفت. فرایند بوردهی در دمای ۹۰۰ درجه سانتیگراد و در زمانهای مختلف کوتاه (۵، ۱۵، ۴۵ و ۶۰ دقیقه) انجام شد. فاز‌شناسی سطح نمونه ها به‌کمک الگوی پراش پرتو ایکس (XRD) پس از بوردهی نشان داد علاوه بر فاز Ni۳B ابتدا بورایدهایی مانند Cr۵B۳، AlB۲ و W۲B و سپس در زمانهای بیشتر بوردهی ترکیبات مانند MoB۲، VB، TiB، Ni۶Si۲B وMo۲NiB۲ تشکیل شدند. با بررسی تصاویر میکروسکوپی الکترونی روبشی (SEM) مشخص شد که با افزایش زمان بوردهی علاوه بر افزایش ضخامت پوشش بورایدی، منطقه تحتانی پوشش تحت نفوذ (IDZ) و مهاجرت عناصر آلیاژی رشد کرد. بررسی سینتیک فرایند بوردهی با اصول تئوری نفوذ در انطباق بود و تأیید کرد که مکانیزم نفوذ در منطقه تحتانی پوشش تحت نفوذ در دو بازه زمانی تغییر میکند. ضخامت پوشش بورایدی و سختی سطح نمونه بوردهی شده پس از ۶۰ دقیقه به‌ترتیب برابر ۸/۲۷ میکرومتر و ۸۵۳ ویکرز بود.
مهدی سمیعی زفرقندی، سید مهدی عباسی،
دوره ۳۸، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۸ )
چکیده
در این پژوهش، رفتار تغییر شکل سوپرآلیاژ پایه کبالت Haynes ۲۵ در محدوده دمایی ۱۲۰۰-۹۵۰ درجه سانتیگراد از طریق آزمایش کشش گرم در نرخ کرنش ۱/۰ بر ثانیه بررسی میشود. بررسیهای ترمودینامیکی نشان داد که دو نوع کاربید M۲۳C۶ و M۶C به‌ترتیب در محدوده دمایی زیر ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد و بالای ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد در آلیاژ Haynes ۲۵ پایدار هستند. منحنیهای تنش- کرنش حاکی از یک روند غیرعادی میزان کرنش شکست برای آلیاژ گفته شده بود، بدین ترتیب که با افزایش دما از ۹۵۰ به ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد کرنش شکست کاهش و با افزایش مجدد دما افزایش یافت. ملاحظه شد که در محدوده دمایی حدود ۱۰۵۰ درجه سانتیگراد افزایش کسرحجمی کاربیدهای M۶C غنی از تنگستن، سبب کاهش میزان انعطافپذیری آلیاژ میشود. همچنین بررسی های ریزساختاری نشان داد که در دمای ۱۱۵۰ درجه سانتیگراد دانه های تبلور مجدد دینامیکی در اطراف کاربیدها و مرزهای اولیه جوانه زده و رشد کردهاند. وقوع تبلور مجدد دینامیکی سبب بهبود انعطاف پذیری از طریق مکانیزم ریزدانه سازی می شود. بنابراین دمای ۱۱۵۰ درجه سانتیگراد بالاترین میزان انعطافپذیری را نسبت به دیگر دماها از خود نشان داد.
مصطفی اطمینان، مریم مرکباتی، سید مهدی قاضی میرسعید،
دوره ۳۹، شماره ۲ - ( ۶-۱۳۹۹ )
چکیده
هدف از انجام این پژوهش، بررسی تأثیر دما و زمان عملیات همگن‌سازی بر ریزساختار، توزیع عناصر آلیاژی و سختی سوپرآلیاژ پایه کبالت نسل جدید با ترکیب Co-۷Al-۷W-۴Ti-۲Ta است. به این منظور نمونه‌ها تحت عملیات همگن‌سازی در دو دمای ۱۲۵۰ و ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد طی زمانهای ۲، ۴، ۶ و ۸ ساعت قرار گرفته و سپس در آب سرد شدند. در ادامه نمونه‌ها تحت بررسیهای ریزساختاری به‌وسیله میکروسکوپ نوری و الکترونی و سختی‌سنجی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش دمای عملیات همگن‌سازی تا ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد، تخلخل حاصل از اکسیداسیون تیتانیم به‌همراه ذوب موضعی ترکیب‌های یوتکتیکی حاوی Al-Co-Ti، منجربه کاهش سختی تا ۹۰ ویکرز شده است. این پدیده به‌علت جدایش زیاد عناصر آلیاژی در ساختار ریختگی است که با ذوب مجدد آلیاژ از شدت و آثار مخرب این جدایش کاسته شد. اما با همگن‌سازی در دمای ۱۲۵۰ درجه سانتیگراد ذوب موضعی مناطق یوتکتیک یا تخلخل در نمونه‌ها مشاهده نشد و با افزایش زمان ساختار یکنواخت‌تری حاصل شده است. حداقل و حداکثر سختی حاصل شده پس از همگن‌سازی در دمای ۱۲۵۰ درجه سانتیگراد به‌ترتیب ۳۴۸ و ۴۰۶ ویکرز به‌دست آمد. همچنین در این دما با افزایش زمان عملیات همگن‌سازی ساختار یکنواخت‌تری حاصل شده است.
علی برونی، احمد کرمانپور،
دوره ۳۹، شماره ۳ - ( ۹-۱۳۹۹ )
چکیده
در پژوهش حاضر، اثر نسبت Ta/W بر ساختار میکروسکوپی و خواص تنش گسیختگی سوپرآلیاژ پایه نیکل PWA۱۴۸۳ تک‌بلور بررسی شده است. بدین منظور، نمونه‌های سوپرآلیاژ تک‌بلور با نسبت‌های مختلف ۰/۷۵، ۱، ۱/۳ و ۱/۵ از عناصر Ta و W به‌روش انجماد جهت‌دار بریجمن با شرایط انجمادی یکسان تحت سرعت کشش سه میلی‌متر بر دقیقه و شیب دمایی حدود هفت کلوین بر میلی‌متر ساخته شد. سپس نمونه‌ها تحت عملیات حرارتی پیرسازی استاندارد قرار گرفت. در ادامه بررسیهای ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و خواص تنش گسیختگی در شرایط ۲۴۸ مگاپاسکال بر ۹۸۲ درجه سانتیگراد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش نسبت Ta/W اندازه و کسر حجمی تخلخل‌های میکروسکوپی کاهش یافته، اندازه رسوبات فاز گاماپرایم ریزتر شده و عمر تنش گسیختگی افزایش می‌یابد. نمونه با نسبت ۱/۵= Ta/W دارای کمترین اندازه تخلخل (۱۸/۲ میکرومتر) و بیشترین عمر تنش گسیختگی (حدود ۳۴ ساعت) بود. همچنین نمونه با نسبت ۱=Ta/W از نظر جنبه‌های ساختاری و رفتار خزشی، یکنواختی بیشتری نسبت به سایر نمونه‌ها نشان داد. به‌نظر می‌رسد فازهای فشرده توپولوژیکی (TCP) از نوع η عامل اصلی کاهش عمر تنش گسیختگی در این سوپرآلیاژ بوده و تشکیل حفره‌ها در داخل این فاز و یا فصل مشترک آن با زمینه، منشأ شروع ترک و گسیختگی نمونه بوده است.
رضا مرادی، محمد روشنایی، حسین مستعان، فردین نعمت زاده، مهدی صفری،
دوره ۴۰، شماره ۱ - ( ۳-۱۴۰۰ )
چکیده
در پژوهش حاضر، ریزساختار و خواص مکانیکی اتصال غیرمشابه میان فولاد زنگ‌نزن دوفازی ۲۳۰۴ و سوپر آلیاژ اینکونل ۷۱۸ با استفاده از فرایند جوشکاری لیزر پالسی مطالعه و ارزیابی شد. هدف از انجام این پژوهش، با توجه به وجود خلأ محسوس در این نوع اتصال و بررسی تحولات ریزساختاری در نواحی مختلف جوش و تأثیر پارامترهای جوشکاری لیزر بر خواص مکانیکی این اتصالات غیرمشابه است. بدین منظور، از روش طراحی آزمایش رویه پاسخ با تکنیک مرکب مرکزی برای بهینه‌سازی پارامترهای جوشکاری لیزر استفاده شد. محدوده پارامترهای مؤثر فرایند شامل توان لیزر، سرعت جوشکاری و عمق فوکوس به‌ترتیب ۱۰۰۰ تا۱۹۰۰ وات، ۱ تا ۵ میلی‌متر بر ثانیه و ۱- تا ۱ میلی‌متر درنظر گرفته شد. از آزمایش کشش تک‌محوره برای تعیین نیروی شکست اتصالات و از میکروسکوپ نوری برای مشاهده‌های ریزساختاری و تغییر و تحولات فازی بهره گرفته شد. نتایج به‌دست آمده حاکی از آن است که افزایش دو متغیر سرعت جوشکاری و عمق فوکوس در ابتدا باعث افزایش نیروی شکست اتصالات شده و پس از رسیدن به یک مقدار بهینه، نیروی شکست شروع به کاهش میکند. در این پژوهش بیشینه نیروی شکست اتصالات در توان ۱۹۰۰ وات، سرعت جوشکاری سه میلی‌متر بر ثانیه و عمق فوکوس صفر میلی‌متر محاسبه شد. با توجه به نتایج ریزساختار منطقه جوش، دندریت‌های هم‌محور در مرکز ناحیه جوش غالب هستند درحالی که در نزدیکی خط ذوب دندریت‌ها به‌صورت ستونی انجماد یافته‌اند. همچنین تغییرات سختی در نواحی مختلف اتصال بحث و بررسی شد. بر اساس نتایج، به‌دلیل انحلال رسوبات استحکام‌بخش نظیر TiC و NbC طی فرایند جوشکاری پرتوی لیزر، سختی ناحیه جوش نسبت به فلز پایه اینکونل ۷۱۸ کاهش یافت.
