بررسی اثر کرد سرد و آنیل نهایی بعد از آن بر ریز ساختار،خواص مکانیکی و استحکام دما بالای سوپر آلیاژ Hastalloy X

هدف از این پژوهش حاضر بررسی اثر نورد سرد و آنیل نهایی بعد از آن بر ریز ساختار،سختی و خواص کششی سوپر آلیاژ Hastelloy X و تعیین دما و زمان بهینه آنیل تبلور مجدد است.برای این منظور ابتدا شمش تهیه شده به روش VIM ،پس از تصفیه به روش ESR،تحت عملیات همگن سازی و نورد گرم قرار گرفت.در ادامه تسمه نورد گرم شده در دمای ۱۱۷۵°C به مدت ۱ ساعت تحت عملیات حراتری آنیل انحلالی قرار گرفته و بلافاصله در اب سرد شد.پس از این مرحله جهت دستیابی به ورق Hastelloy X ،تسمه عملیات حرارتی شده با ضخامت ۱۰ mm تحت نورد سرد قرار گرفت،و پس از ۳ مرحله کارسرد همراه با آنیل میانی در بین مراحل،ورق با ضخامت mm ۱/۲۵ تولید گردید.به منظور بررسی اثر دمای آنیل بعد از کار سرد و نیز دستیابی به دمای مناسب آنیل،از ورق بدست آمده نمونه هایی بریده شده و در بازه زمانی ۱۱۰۰ ˚C تا۱۲۰۰ ˚C به مدت یک ساعت تحت عملیات آنیل نهایی بعداز کار سرد (آنیل تبلور مجدد)قرار گرفته و در هوا خنک شدند.ریز ساختار ها بوسیله میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی آنالیز ،و خواص مکانیکی نمونه ها از طریق آزمون سختی سنجی و آزمایش کشش در دمای محیط و دمای بالا بررسی گردید.با استفاده از نرم افزارهای آنالیز گر تصویر اندازه دانه ها و رسوبات و کسر حجمی کاربید ها محاسبه شد.نتایج نشان داد که ریز ساختار نمونه آنیل نهایی شده در دمای ۱۱۵۰ ºC به مدت ۱ساعت و سرد شده در هوا،در مقایسه با سایر دماهای آنیل نهایی،دارای دانه های هم محور تر با قطر میانگین ۳۱/۸ میکرومتر بوده که تبلور مجدد در آن کامل شده و سختی آلیاژ تحت این شرایط معادل ۱۷۴ ویکرز می باشد.با افزایش دمای آنیل نهایی ساختار به سمت رشد دانه پیش رفته و برای دمای ۱۲۰۰ ˚C رشد بیش از حد دانه ها به وضوح قابل مشاهده است.بیشتر شدن اندازه دانه ها ناشی از افزایش دمای آنیل تبلور مجدد از دمای ۱۱۰۰ C تا۱۲۰۰ ˚C باعث کاهش استحکام و افزایش انعطاف پذیری در آزمون کشش در دمای محیط شده است.وجود کاربید های M۶C در زمینه باعث ایجاد استحکام در دماهای بالا شده و خواص استحکام دما بالا را به آلیاژ بخشیده است.افزایش دمای آنیل نهایی پس از نورد سرد تا ۱۲۰۰ ˚C منجر به انباشتگی رسوبات در مرز دانه ها و افزایش انحلال کاربیدها در زمینه شده و افت استحکام و خواص کششی را بهمراه دارد.رسوب کاربید ها در مرزدانه ها بعنوان مکان های جوانه زنی ترک عمل کرده و مد شکست را از گسیختگی ناشی از دیمپل های درون دانه ای به شکست رخ برگی مرزدانه ای تغییر می دهد

کلیدواژه ها:

سوپر آلیاژ Hastelloy X ، نورد سرد ، آنیل تبلور مجدد ، ریز ساختاری ، کاربید های M۶C ، استحکام دما بالا