تاثیر محیط خنک کننده محلول بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ GH738 با کیفیت بالا
آلیاژ GH738، مربوط به آلیاژ Waspaloy ایالات متحده، یک سوپرآلیاژ تغییر شکل پایه Ni است که با بارش فاز تقویت شده است. به دلیل تطابق استحکام و چقرمگی خوب، تعامل خزش خستگی قوی و پایداری طولانی مدت در دمای بالا، به طور گسترده در هوافضا، پتروشیمی و سایر قسمت های داغ استفاده می شود. در حال حاضر، آلیاژ GH738 به طور گسترده در مواد دیسک و تیغه توربین دود زمین استفاده می شود. در سالهای اخیر، همزمان با توسعه سوپرآلیاژهای تغییر شکل جدید، مجموعهای از بهینهسازی فرآیند آلیاژهای قدیمی مانند GH738 برای پاسخگویی به الزامات فشار بالا، دمای بالا، سرعت بالا و سایر شرایط سخت خدمات دیسک توربینهای هوایی توسعه یافته است.
محققان اثرات محیطهای خنککننده محلول مختلف (روغن، هوا، پنبه) و فرآیند پیری متعاقب آن را بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژهای GH738 (HQGH738) با کیفیت بالا مورد مطالعه قرار دادند. ساختار دانه و توزیع فاز با میکروسکوپ متالوگرافی نوری (OM) و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (FESEM) مشاهده شد و استحکام کششی اندازهگیری شد.
نتایج نشان میدهد که محیط خنککننده تأثیری بر اندازه دانه آلیاژ HQGH738 ندارد، اما عمدتاً بر رفتار انحلال مجدد و بارش فازهای اولیه و ثانویه تأثیر میگذارد و سپس بر خواص آلیاژ HQGH738 تأثیر میگذارد. در مرحله محلول جامد، با افزایش سرعت خنکسازی (روغن خاموشی > خنککننده هوا > خنکسازی پنبه)، فاز ثانویه در آلیاژ کاهش مییابد و هر چه اندازه کوچکتر باشد، استحکام کششی آلیاژ کاهش مییابد. پس از عملیات تثبیت، ترتیب قدرت آلیاژ تحت سه روش خنککننده بدون تغییر باقی میماند، اما تفاوت کاهش مییابد. پس از پیری مضاعف، استحکام کششی این سه برابر است. هرچه سرعت خنکسازی سریعتر باشد، درشت شدن فاز اولیه کندتر میشود، به طوری که فاز ثانویه ریزتر در طول فرآیند پیری مضاعف رسوب میکند و قدرت تسلیم آلیاژ نهایی با افزایش سرعت خنکسازی افزایش مییابد.
