اثر مدت زمان نگهداری مذاب و فشار خلأ حین ذوب بر عمر خستگی دمابالای سوپرآلیاژ پایه نیکل Hastelloy X

سیف اللهی, معصومه; کچویی, نیما; عباسی, سیدمهدی; قاضی میرسعید, سید مهدی

doi:10.22034/frj.2022.341770.1155

اثر مدت زمان نگهداری مذاب و فشار خلأ حین ذوب بر عمر خستگی دمابالای سوپرآلیاژ پایه نیکل Hastelloy X

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

¹ استادیار، مهندسی مواد و متالورژی؛ مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ‌ایران

² کارشناس ارشد متالورژی مهندسی مواد و متالورژی، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ‌ایران.‏

³ استاد، مهندسی مواد و متالورژی؛ مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ‌ایران.‏

⁴ کارشناس ارشد متالورژی مهندسی مواد و متالورژی، مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران،‌ ایران.‏

10.22034/frj.2022.341770.1155

چکیده

هدف از این پژوهش، کاهش عناصر مضر و بهبود خواص خستگی آلیاژ از طریق کنترل میزان خلأ و زمان نگهداری مذاب در کوره است. در این پژوهش مقدار خلأ 0.1 و 0.001 میلی‌بار در کوره القایی تحت خلأ اعمال شد و مذاب در زمان‌های 3 و 30 دقیقه در بوته نگه داشته شد. نتایج نشان داد با افزایش خلأ از 0.1 به 0.001 میلی بار، اندازه دانه در نمونه‌های با زمان نگه‌داری 3 دقیقه، به ترتیب از 44 به 66 میکرومتر و در زمان نگهداری 30 دقیقه نیز از 71 به 78 میکرومتر افزایش یافت و رشد دانه اتفاق افتاده است. در زمان 30 دقیقه، با افزایش میزان خلأ، رشد دانه‌ی چندانی اتفاق نیفتاده و اندازه دانه تقریباً ثابت مانده است. با افزایش خلأ میزان کاربیدها در نمونه نگهداری شده به مدت 3 دقیقه، از 6.9 درصد به 8.05 درصد کاهش یافت. همچنین با گذشت زمان از 3 به 30 دقیقه، کسر حجمی رسوبات کاربیدی کاهش یافته است. نمونه‌ها تحت آزمایش خستگی کم چرخه‌ی کرنش کنترل (دامنه‌ی کرنش ثابت 6/0 درصد) و دمای 750 درجه سانتی‌گراد قرار گرفتند. در زمان نگهداری 3 دقیقه با کاهش خلأ اعمالی از 0.1 به 0.001 میلی‌بار، میزان چرخه‌های قابل‌تحمل در نمونه قبل از شکست در حدود 26 درصد افزایش یافت. همچنین در زمان 30 دقیقه، با افزایش میزان خلأ، تعداد چرخه‌های خستگی در حدود 15 درصد ارتقا یافته است. برای حالتی که میزان خلأ اعمالی به کوره القایی تحت خلأ ثابت باشد با کاهش یافتن زمان نگهداری مذاب در بوته، تعداد چرخه‌های مفید خستگی افزایش پیدا می‌کند.

کلیدواژه‌ها