پژوهشنامه ریخته گری

پژوهشنامه ریخته گری

تاثیر کار سرد بر ریزساختار و خواص مکانیکی دما محیط سوپرآلیاژ Nimonic 263

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، مهندسی مواد، مجتمع مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران، ایران
2 استاد، مجتمع مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران، ایران
3 دانشیار، مجتمع مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران، ایران
4 کارشناس ارشد، مجتمع مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
10.22034/frj.2025.484576.1203
چکیده
در پژوهش حاضر، تأثیر میزان کارسرد بر تحولات ریزساختاری و خواص مکانیکی دمای محیط سوپرآلیاژ Nimonic 263 پس از نورد سرد و عملیات حرارتی آنیل و پیرسازی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، روی نمونه‌های نورد گرم‌شده، کارسرد به میزان 33، 60 و 70 درصد اعمال گردید. پس از آن، کلیه نمونه‌های کارسرد شده تحت عملیات حرارتی آنیل در دمای 1050 درجه‌ سانتی‌گراد و عملیات حرارتی پیرسازی در دمای 800 درجه‌ سانتی‌گراد قرار گرفتند. تحولات ریزساختاری با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترون روبشی و همچنین آنالیز فازی با کمک پراش پرتو X بررسی شد. خواص مکانیکی دمای محیط نیز با انجام آزمایش‌های سختی‌سنجی و کشش سرد ارزیابی گردید. در بررسی‌های ریزساختاری، با افزایش میزان کارسرد تا 60 درصد، اندازه دانه کاهش و سختی افزایش یافت. نتایج آزمایش کشش دمای محیط نشان داد که با انجام کارسرد، استحکام کششی سوپرآلیاژ Nimonic 263 از 957 مگاپاسکال در حالت نورد گرم‌شده به 1074 مگاپاسکال افزایش یافت. همچنین، با افزایش میزان کارسرد تا 60 درصد، استحکام کششی روند افزایشی داشت و پس از آن، روند کاهشی را نشان داد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

[1]     X. Song, M. Xie, F. Hofmann, T. Illston, T. Connolley, C. Reinhard, R.C. Atwood, L. Connor, M. Drakopoulos, L. Frampton, A.M. Korsunsky, Residual stresses and microstructure in Powder Bed Direct Laser Deposition (PB DLD) samples, Int. J. Mater. Form. 8 (2015) 245–254.
[2]     A. Di Gianfrancesco, Alloy 263, Mater. Ultra-Supercritical Adv. Ultra-Supercritical Power Plants (2017) 571–599.
[3]     C. Crozet, A. Devaux, D. Béchet, Microstructure stability: Optimisation of 263 Ni-based superalloy, MATEC Web Conf. 14 (2014) 17006.
[4]     J.C. Zhao, V. Ravikumar, A.M. Beltran, Phase precipitation and phase stability in Nimonic 263, Metall. Mater. Trans. A Phys. Metall. Mater. Sci. 32 (2001) 1271–1282.
[5]     G. Angella, R. Donnini, D. Ripamonti, M. Maldini, The role of particle ripening on the creep acceleration of Nimonic 263 superalloy, MATEC Web Conf. 14 (2014).
[6]     M. Detrois, P.D. Jablonski, J.A. Hawk, The effect of η phase precipitates on the creep behavior of alloy 263 and variants, Mater. Sci. Eng. A 799 (2021) 140337.
[7]     H.U. Hong, I.S. Kim, B.G. Choi, M.Y. Kim, C.Y. Jo, The effect of grain boundary serration on creep resistance in a wrought nickel-based superalloy, Mater. Sci. Eng. A 517 (2009) 125–131.
[8]     H.U. Hong, H.W. Jeong, I.S. Kim, B.G. Choi, Y.S. Yoo, C.Y. Jo, A study on the formation of serrated grain boundaries and its applications in Nimonic 263, Mater. Sci. Forum 638–642 (2010) 2245–2250.
[9]     M.J. Donachie, S.J. Donachie, SUPERALLOYS Second Edition, 2002.
[10]   J.R. Davis, ASM Specialty Handbook: Nickel, 2000.
[11]   S. Zhang, D. Zhao, Aerospace materials handbook, Aerosp. Mater. Handb. (2016) 1–743.
[12]   R. Pohja, A. Nurmela, S. Holmström, P. Moilanen, Creep-fatigue properties of nickel-base superalloy 263, IX - Int. Conf. Life Manag. Maint. Power Plants (2013).
[13]   N.E. Prasad, Effect of aging on work hardening behaviour of cold rolled Nimonic C-263 alloy, 27 (2011) 1333–1340.
[14]   Y. Xu, C. Yang, X. Xiao, X. Cao, G. Jia, Z. Shen, Strengthening behavior of Al and Ti elements at room temperature and high temperature in modified Nimonic 80A, Mater. Chem. Phys. 134 (2012) 706–715.
[15]   R.C. Reed, The Superalloys as High-Temperature Materials, 2006.
[16]   S. Xie, T. Wang, J. Lu, H. Yang, G. Zhao, Effects of Zr on microstructure and short-term strength in GH586, J. Mater. Sci. Technol. 15 (1999) 415–418.
[17]   S.A. Smith, G.D. West, K. Chi, W. Gamble, R.C. Thomson, Microstructural evolution in Nimonic 263 for high temperature power plant, Adv. Mater. Technol. Foss. Power Plants - Proc. from 6th Int. Conf. (2011) 110–126.
دوره 9، شماره 1 - شماره پیاپی 26
بهار و تابستان
تابستان 1404
صفحه 29-37

  • تاریخ دریافت 04 آبان 1403
  • تاریخ بازنگری 12 اردیبهشت 1404
  • تاریخ پذیرش 11 خرداد 1404