تأثیر عملیات همگن‌سازی بر ریزساختار و سختی ساختار ریختگی سوپرآلیاژ GTD111

Abstract

هدف از این پژوهش، تحقیق اثر عملیات همگن‌سازی بر ریزساختار ریختگی و سختی سوپرآلیاژ پلی‌کریستال GTD111 است. انجام عملیات همگن سازی در شرایط بهینه، پارامتری تأثیرگذار بر انجام صحیح عملیات حرارتی آنیل جزئی و پیرسازی آلیاژ است. این سوپرآلیاژ به روش ذوب القایی تحت خلاء ریخته‌گری شد و سپس در دمای 1200 و 1220 درجه سانتی‌گراد و زمان‌های مختلف تحت عملیات همگن‌سازی قرار گرفت. بررسی‌های ریزساختاری شامل بررسی جدایش‌ها، فازهای کاربیدی، یوتکتیک و رسوبات گاماپرایم اولیه به روش میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که جدایش عناصر آلومینیوم و تیتانیوم در مناطق بین دندریتی و تنگستن در مرکز دندریت در حالت ریختگی وجود داشته که پس از همگن‌سازی در دمای 1220 به مدت دو ساعت به‌طور تقریبی حذف شده است. کسر حجمی کاربیدها، یوتکتیک و گاماپرایم اولیه به‌ترتیب از 6%، 10% و 28% در حالت ریختگی به 4%، 7% و 41% پس از همگن‌سازی در دمای 1220 درجه سانتی‌گراد به مدت دو ساعت کاهش یافته است. سختی سوپرآلیاژ GTD111، در شرایط بهینه همگن‌سازی به مقدار 440 ویکرز رسیده که مقدار مطلوبی برای این آلیاژ است.