حامد کهنسال - دانشجوی کارشناسی ارشد - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
مهرداد آقایی خفری - استادیار - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

فشار هیدرواستاتیک گرم (Hot Isostatic Pressing) فرایندی است که در آن از تاثیرات همزمان دما و فشار بالا برای از بین رفتن حفرات داخلی در قطعات ریخته گری و هم چنین بمنظور احیاء آسیب های خزشی قطعات هوایی مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق ابتدا نمونه های ریختگی سوپر آلیاژ پایه نیکلی Rene-80 از طریق ریخته گری دقیق تهیه گردید و فرایند فشار هیدرواستاتیک گرم 120 مگاپاسکال در دمای 1200 درجه سانتی گراد و بمدت 4 ساعت بر روی آنها اعمال شد. سپس نمونه های HIP شده تحت عملیات حرارتی در دمای 1200 درجه سانتی گراد به مدت 4 ساعت، سرد کردن در هوا و سپس در دمای 1120 درجه سانتی گراد به مدت 2 ساعت، خنک کردن در هوا و سپس تحت دمای 845 درجه سانتی گراد بمدت 24 ساعت، سرد کردن درهوا قرار گرفتند. با بررسی ریز ساختار توسط میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و انجام تست های خزش، میکروسختی و هدایت الکتریکی، تاثیر عملیاتی حرارتی بر روی ساحتار، خواص مکانیکی و خواص فیزیکی مورد مطالعه وبررسی قرار گرفت. نتایج نمونه های HIP شده نشان داد که شکل رسوبات َg که مهمترین نقش را در استحکام خزشی ایفا می کنند تغییر محسوسی نموده و توزیع کاربیدها نیز در نمونه های HIP شده افزایش یافته است. از آنجایی که حفرات ریختگی در اثر اعمال HIP از بین رفته یا کاهش یافته اند، عمر خزشی نمونه نسبت به نمونه ریختگی بیشتر شده است، اما بدلیل تغییر مورفولوژی رسوبات، استحکام خزشی به مقدار زیادی کاهش و خواص افت نموده است که در اثر اعمال عملیات حرارتی بر روی نمونه های HIP شده، مورفولوژی رسوبات َg تا حدودی به شکل اولیه (مکعبی) باز گشته اند که این تغییر موجب افزایش بیشتر استحکام خزشی وسختی نمونه ها شده، اما هدایت الکتریکی آن تغییر چندانی نکرده است. می توان گفت که اعمال عملیات حرارتی بر روی نمونه های HIP شده، ریز ساختار بازیابی شده و خواص مطلوب وبهینه در حالت HIP و عملیات حرارتی شده ایجاد گردیده است.

HIP ، سوپرآلیاژ، خزش، B1900