بررسی اثر دمای ریختگی بر ریزساختار و خواص کششی گرم سوپرآلیاژ پایه آهن -نیکل

Abstract

در این پژوهش اثر دمای ریخته‌گری سوپر آلیاژ پایه آهن و نیکل N-155 بر مشخصات ریزساختاری و خواص مکانیکی گرم در این پژوهش اثر دمای ریخته‌گری سوپر آلیاژ پایه آهن - نیکل N-155 بر مشخصات ریزساختاری و خواص کشش گرم آلیاژ مورد بررسی قرار گرفت. مذاب در دماهای 1420، 1460، 1500، 1540 و 1580 درجه سانتی گراد به داخل قالب‌های سرامیکی پیش‌گرم شده در محیط خلاء ریخته-گری شدند. سپس نمونه‌های ریخته شده در یک محفظه عایق تا دمای محیط سرد شدند. نتایج نشان داد که ریزساختار ریختگی آلیاژ شامل تک فاز گاما و فازهای رسوبی کربونیتریدی (MCN) است. در دمای ریختگی کمتر از 1460 ریز ساختار آلیاژ بدلیل وجود کاربید های اولیه شامل دانه های هم‌محور ریز است و با افزایش دمای ریختگی ریز ساختار اصلاح شده دندریتی درشت در جهت انتقال حرارت رشد یافته اند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی نشان می دهد که مورفولوژی فاز کاربیدی در دمای کمتر از 1460 از شکل script-like و بلوکی شکل در زمینه و مرز دانه ها در دماهای بالاتر به شکل فیلم های نازک و ناپیوسته عمدتا در مرز دانه آستنیت تبدیل شده اند. نتایج آزمون استحکام کششی گرم نشان داد که با افزایش دمای ریختگی تا 1500 درجه سانتی گراد بدلیل ایجاد ساختار اصلاح شده استحکام کششی تا 310 مگاپاسکال افزایش یافته است و با افزایش بیشتر دمای ریختگی بدلیل افزایش اندازه دانه و تغییر مورفولوژی کاربید به 245 مگاپاسکال کاهش پیدا کرده است، همچنین درصد ازدیاد طول به طور پیوسته با افزایش دمای ریخته‌گری افزایش پیدا کرده است