تاثیر شرایط کاری بر ریزساختار و مکانیزم‌های تغییر فرم خزشی پره‌‌های توربین ‌گاز از جنس سوپر آلیاژ پایه نیکلIN738LC

Abstract

با توجه به اینکه پره‌های توربین گاز در حین سرویس در شرایط مختلفی از دما و تنش قرار دارند لذا مکانیزم‌های تغییر فرم خزشی متفاوتی می‌تواند در پره‌ها فعال شده و باعث از کارافتادگی آنها گردد. شناسایی هر یک از مکانیزم‌های تغییرفرم خزشی در شرایط کاری، کمک می‌کند تا طراحی عمر مفید پره‌ها با قابلیت اطمینان بالاتری صورت پذیرد. در این تحقیق با بررسی‌های ریزساختاری و همچنین با استفاده از مدل‌های ریاضی موجود که به مکانیزم‌های خزشی وابسته‌اند، رفتار خزشی سوپر آلیاژ IN738LC برای پره‌های متحرک نو و مستعمل با 30000 ساعت کارکرد معادل مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. بررسی ریزساختار شامل اندازه‌گیری درصد سطحی 'γ، اندازه فازهای'γ اولیه و ثانویه و مشاهده تغییرات مورفولوژی فازهای رسوبی ازجمله کاربیدهای مرزدانه و تشکیل حفرات خزشی ایجاد شده در پره مستعمل نسبت به پره نو بوده که توسط میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روی نمونه‌های تهیه شده از پره‌‌ها انجام شده است. همچنین مکانیزم‌های فعال تغییر فرم خزش در پره‌های نو و مستعمل در شرایط مختلف آزمون‌های تنش– گسیختگی و همچنین در شرایط واقعی کارکرد آنها شناسایی و مورد مقایسه قرار گرفته‌اند. نتایج نشان داده است که در شرایط خزشی C760/MPa586 مکانیزم‌های برش و اورووان برای هر دو پره نو و مستعمل فعال می‌باشد در حالی که در شرایط خزشی C982/MPa152، برای پره نو مکانیزم‌های خزش نفوذی، لغزش مرز‌دانه و صعود نابجایی‌ها و برای پره مستعمل نیز مکانیزم‌های اووروان و صعود فعال می‌باشد.