مشخصه‌یابی ریزساختاری و رفتار خزشی روی یک پره توربین از سوپرآلیاژ پایه نیکل CM88Y ریختگی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مواد و متالورژی دانشگاه صنعتی امیرکبیر تهران

2 دانشیار دانشکده مهندسی موادو متالورژی، دانشگاه صنعتی امیر کبیر تهران

3 کارشناس شرکت انتقال گاز ایران.‏

10.22034/frj.2023.391115.1177

چکیده

در این پژوهش به بررسی خواص خزشی و تغییر ریزساختار متالورژیکی پره های توربین گازی تولید شده به روش ریخته گری دقیق پرداخته می شود. این پره ها که آلیاژهای پایه نیکل هستند طبق استاندارد های اوکراینی با نام یا گرید CM88Y شناخته و در صنعت نیروگاه انتقال گاز ایران مصرف می شوند از این رو اطلاعات فنی در مورد این آلیاژ محدود است. در پژوهش حاضر سعی شده، ضمن معرفی این آلیاژ، خواص مکانیکی، خزشی و همچنین ریزساختار آن؛ برای یک پره مستعمل 18 هزار ساعت و پره 6 هزار ساعت اندازه گیری و با مقادیر مجاز استاندارد، مقایسه شود. نتایج نعداد قابل توجهی آزمون های مخرب، به کمک پارامتر لارسون-میلر، نشان می دهد، پره 18000 ساعت با داشتن منطقه تمرکزحرارتی، به علت حذف یا سایش موضعی پوشش سد حرارتی، دچارکاهش عمر خزشی به میزان 3800 ساعت شده است. همچنین فاز گاما پریم ثانویه از حالت مکعبی به کروی تبدیل شده و پدیده به هم پیوستن فازهای گاماپرایم ثانویه، در این پره ها رخ داده است

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Kvasnytska I.H., Improving the performance of working blades of modern industrial gas turbine engines, Metals and Casting of Ukrain, 2015, 8(267) 29-31.
[2] Kvasnytska I.H. , Increase of operational characteristics of Nickel-based superalloys and development of a complex alloying technology for producing GTE blades, PhD Thesis, National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 2018.
[3] Zorya M., Heat resistant alloy castings made by vacuum poring, Technical Report, Nikolaev, Ukraine, 2008.
[4] Y.G. Kvasnitskaya, Performance improvement rotor blades of modern industrial turbines gas turbine engines, Physico-Technological Institute of Metals and Alloys of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Metal and Casting of Ukraine, 2015, 267(8) 29
[5] نجمی م.، میرباقری س.م.ح.، صالحی ع ، تحقیقات برای ریشه‌یابی خرابی (RCA) علل خرابی‌های پره‌های توربین‌های ZORYA UGT25000-DU80  در سایت سراجه‌ی، گزارش معاونت پژوهشی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، شماره:20310/د، شهریور 1401.
[6] گرجی م.، بررسی اثر تغییر سرعت سرمایش از دمای عملیات انحلالی بر ریزساختار، خواص کشش گرم و رفتار خزشی سوپرآلیاژ پایه نیکل CM88Y، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه صنعتی شریف، 1394.
[7] Kablov E.N., Toloraiya V.N., Orekhov N.G., Single-crystal nickel rhenium-containing alloys for turbine blades, Metal Science and Heat Treatment of Metals, 2002, 7, 2-5.
[8] شرکت علوم و فناوری نوین رهیافت، گزارش تعیین عمر خزشی پره‌های HP توربین گازی GE، شرکت پتروشیمی پارس عسلویه، 1395.
[9] Jiarong L.I., Dingzhong T., Riling L., Shizhong L., Zhongtang W., Effects of Rhenium on creep rupture life of a single crystal superalloys, Journal of Material Science and Technology, 1999, 15(01) 53-57.
[10] Electro-Chemical Etching User Guide and Accessories Catalogue, No: ENG099, Issue 1.5 Mar 2017.