اثر متغیرهای آزمایش فشار بر تحولات ساختاری سوپرآلیاژ پایه‌ی کبالت نیکل نسل جدید بر پایه‌ی Co-Ni-Al-W

Abstract

سوپرآلیاژهای پایه‌ی کبالت نیکل نسل جدید با ایده‌ی استحکام‌بخشی ناشی از ترکیب بین‌فلزی منظم ´γ در سوپرآلیاژهای پایه‌ی نیکل معرفی و توسعه داده شده‌اند. هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر متغیرهای آزمایش فشار شامل دما و نرخ کرنش بر تحولات ساختاری سوپرآلیاژ Co-22.8Ni-3.4Al-8Cr-17.1W-1.5Ti-2.8Ta-1.5Nb-1.5Mo-0.06C-0.02B(%wt) است. در این خصوص، آزمایش فشار داغ در محدوده‌ی دمایی 1200-1050 درجه‌ی سلسیوس، با گام 50 درجه‌ی سلسیوس و نرخ‌های کرنش s-11/0 و s-1001/0 تا کرنش 7/0 انجام شد. برای ارزیابی تحولات ساختاری، میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز EDS و XRD به کار گرفته شد. نتایج نشان داد با افزایش دما از 1050 تا 1200 درجه‌ی سلسیوس و کاهش نرخ کرنش از s-1 1/0 به s-1 001/0 تنش سیلان کاهش می‌یابد. نتایج بررسی‌های ریزساختاری نشان داد که در نرخ کرنش s-1 1/0 با افزایش دما از 1050 بـه 1100 درجه‌ی سلسیوس اثری از آغاز بازبلورش مشاهده نمی‌شود و همچنان دانه‌های کشیده‌شده در ساختار مشاهده می‌شوند. با افزایش دمای آزمایش تا 1150 درجه‌ی سلسیوس دانه‌های بازبلورش دینامیک در اطراف مرزدانه‌های اولیه و ازپیش‌موجود جوانـه‌ زده و رشد کرده‌اند. همچنین، دانه‌های بازبلورش دینامیک روی رسوبات موجود مشاهده شد که سازوکار بازبلورش، جوانه‌زنی ترغیب‌شده توسط ذرات است. با افزایش دما تا 1200 درجه‌ی سلسیوس، توسعه‌ی بازبلورش دینامیک در برخی مناطق مشاهده شد. در نرخ کرنش ‌ s-1001/0 از همان دمای 1050 درجه‌ی سلسیوس، توسعه‌ی بازبلورش دینامیک در کل ساختار مشاهده می‌شود، به‌گونه‌ایی که در نرخ کرنش s-1001/0 و دمای ۱۱۵۰ درجه‌ی سلسیوس ساختار به‌صورت کامل بازبلورش یافت و دانه‌های هم‌محور با توزیع اندازه‌ی یکنواخت مشاهده شدند.