1
پژوهشکده مهندسی مواد دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران
2
دانشگاه صنعتی مالک اشتر
10.22034/frj.2023.357476.1163
چکیده
سوپرآلیاژهای پایه کبالت- نیکل نسل جدید حاوی رسوبات ´γ، به دلیل دارا بودن خواص استحکامی و مقاومت به خوردگی بالاتر نسبت به سوپرآلیاژهای پایه نیکل، مورد توجه قرار گرفتهاند. در پژوهش حاضر، به بررسی اثر سرعت بیرون کشی در فرایند انجماد جهتدار به روش بریجمن بر ریزساختار و سختی سوپرآلیاژ پایه کبالت- نیکل نسل جدید پرداخته شده است. بدین منظور از فرایند انجماد جهتدار بریجمن برای رشد جهتدار نمونهها، تحت خلا در سرعتهای بیرون کشی 5/1، 3 و mm/min6 استفاده شد. نتایج نشان میدهد که در تمام سرعتها ساختار جهتدار حاصل شد و با افزایش سرعت بیرون کشی فاصله بین بازوهای دندریت اولیه از 176 به 147 میکرومتر، فاصله بازوهای دندریتی ثانویه از 90 به 55 میکرومتر و اندازه رسوبات ´γ از 4/6 به µm5/4 کاهش مییابد. این تغییرات به دلیل تغییر مکانیزم انتقال حرارت در نزدیکی سطح مبرد و ارتفاع بالاتر از سطح مبرد و همچنین افزایش دمای فوق تبرید و کاهش زمان انجماد با افزایش سرعت بیرون کشی است که ریز ساختار را از دندریتی خشن به دندریتی ظریف تبدیل میکند. نتایج سختی نمونهها با افزایش سرعت بیرون کشی از 5/1 به 3 و mm/min6 به ترتیب از 371 به 375 و (HV) 393 افزایش یافته است. افزایش سختی میتواند به دلیل منظمتر شدن ساختار و کاهش اندازه رسوبات ´γ باشد.