تاثیر سیکل عملیات حرارتی بر ریزساختار و خواص کششی دمای محیط نازل ردیف اول‌ مستعمل توربین‌گاز از جنس سوپرآلیاژ پایه نیکل IN738LC

Abstract

نازل‌های توربین گاز به دلیل قرار‌گیری در شرایط بحرانی از تنش و درجة حرارت بالا دچار زوال ساختاری شده که این مساله افت خواص مکانیکی قطعات را به دنبال دارد. برخی از تغییرات ریزساختاری ایجاد شده را می‌توان با عملیات حرارتی مجدد آلیاژ به حالت اولیه برگرداند و از این طریق عمر مفید آلیاژ را افزایش داد. در این تحقیق، ریز ساختار نمونه‌هایی از نازل ردیف اول مستعمل توربین گاز 160 مگاواتی از جنس سوپرآلیاژ پایه نیکل IN738LC با 33000 ساعت کارکرد معادل تهیه شد. سپس ریزساختار آنها قبل و بعد از اعمال سیکل‌های مختلف عملیات حرارتی با استفاده از میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. بررسی‌ها بر روی مشخصه‌های ساختاری نظیر اندازه و توزیع فازهای رسوبی از قبیل فازγ΄، کاربیدهای داخل و مرزدانه و همچنین تغییرات مورفولوژی آنها صورت گرفت. تصاویر ریزساختاری نشان می‌دهد که اعمال سیکل عملیات حرارتی انحلال کامل به همراه سیکل عملیات حرارتی استاندارد، در مقایسه با اعمال سیکل حرارتی استاندارد به تنهایی، اندازه و توزیعی مناسب تری از ذرات فاز γ΄ و کاربیدها مشابه ساختار اولیه آلیاژ بوجود می‌آورد. همچنین جهت اطمینان از دستیابی به ریزساختار مطلوب، آزمایش‌ کشش نیز در دمای محیط بر روی نمونه‌های عملیات حرارتی شده، انجام شد. خواص کششی دمای محیط نمونه‌های عملیات حرارتی شده در شرایط انحلال کامل، 8% در استحکام تسلیم، 12% در استحکام نهایی و 100% در پارامتر ازدیاد طول نسبی نسبت به سیکل عملیات حرارتی استاندارد افزایش داشته که با مشخصه‌های ساختاری بهتر بدست آمده در شرایط سیکل عملیات حرارتی انحلال کامل، همسو می‌باشد.