اثر سرعت سردکردن و نگه‌داری‏ زیر صفر عمیق بر ریزساختار و سختی سوپرآلیاژ ریختگی ‏IN738LC‏ پس از عملیات حرارتی آنیل انحلالی کامل

Abstract

در این تحقیق نمونه‌هایی از جنس سوپر آلیاژ IN738LC در دمای °C1210 به مدت 5 ساعت محلول­سازی شدند. نمونه‌ها پس از انحلال در دو محیط هوا و نیتروژن مایع سرد شدند. یکی از نمونه‌های سرد شده در هوا، پس از هم دمایی با محیط به مدت 2 ساعت در نیتروژن مایع نگه‌داری‏ شد. برای بررسی تاثیرات نرخ سردایش بالا و عملیات زیر صفر عمیق روی ریزساختار و سختی، نمونه ها توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و آزمون سختی سنجی شناسایی شدند. نتایج مشاهدات میکروسکوپی نشان داد که با افزایش نرخ سرد کردن رسوبات باقیمانده 'γ کاملا کروی گشته و اندازه و کسر حجمی آنها نسبت به نرخ سردایش پایین‌تر کاهش می‌یابد. عملیات زیر صفر عمیق سبب کاهش اندازه رسوبات تا میزان 117 نانومتر شد. در حالی که سرد شدن در نیتروژن مایع اندازه رسوبات را تا 76 نانومتر کاهش داده بود. این موضوع نشان می‌دهد که سردایش در هوا فرصت رشد را در اختیار رسوبات گذاشته است. با افزایش نرخ سرمایش و نگه‌داری‏ در صفر عمیق سختی نمونه‌ها کاهش یافت به طوری که کمینه سختی مربوط به نمونه نگه‌داری‏ شده در نیتروژن مایع بود. نتایج این تحقیق می‌تواند برای پره‌های جدید پس از ریخته‌گری و همچنین تحت سرویس استفاده شود و به بهبود روند عملیات حرارتی کمک کند.