مهندسی متالورژی

مهندسی متالورژی

بررسی اثر تغییر شکل پلاستیک بر خواص مکانیکی و ریزساختار سوپرآلیاژ پایه نیکلIN738LC

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
ایران، کرج، شرکت موادکاران.
چکیده
در فرایند ساخت قطعات از جنس سوپرآلیاژ، احتمال تغییر شکل پلاستیک ناخواسته طی عملیات پرس ایزواستاتیک گرم و فرایندهای تکمیلی نظیر ماشین‌کاری و سنگ‌زنی وجود دارد. اعمال سیکل‌های حرارتی در دماهای بالا، احتمال تبلور مجدد در سوپرآلیاژها را افزایش داده و خواص مکانیکی آلیاژ را کاهش می‌دهد. در این تحقیق، نمونه‌هایی از جنس IN738LC تحت کرنش‌های پلاستیک با درصدهای متفاوت قرار گرفتند و سپس تحت سیکل‌های حرارتی در دماهای مختلف قرار گرفتند. بررسی‌های ساختاری با میکروسکوپ نوری انجام شد و پدیده تبلور مجدد مورد مطالعه قرار گرفت. آزمون‌های کشش در دمای محیط و ℃650 و آزمون تنش-گسیختگی در شرایط ℃982 و MPa152 بر روی نمونه‌های عملیات حرارتی شده انجام شد. نتایج نشان داد که تا دمای آنیل ℃1140، تبلور مجدد دانه‌ها مشاهده نشد، اما در دمای ℃1160 و کرنش‌های بالاتر از 1 درصد، این پدیده رخ داد. در دماهای بالاتر، با هر میزان کرنش پلاستیک، دانه‌های تبلور مجدد دیده شد. تنش تسلیم بدون تبلور مجدد 17% افزایش و با تبلور مجدد 4% کاهش داشت. استحکام نهایی به ترتیب 21.9% و 14.7% افزایش و ازدیاد طول 9% و 66% افزایش یافت. در دمای ℃650، تنش تسلیم 26% و 10% کاهش، استحکام نهایی 12% و 2% افزایش و ازدیاد طول 30% و 1% کاهش داشت. عمر خزشی و ازدیاد طول بدون تبلور مجدد به ترتیب 61% و 78% کاهش و در نمونه تبلور مجدد یافته 78% و 69% کاهش یافت. دلایل تغییرات خواص مکانیکی را می توان به تجمع نابجایی‏ها و حضور مرزهای دوقلویی عاری از ترکیبات استحکام‏دهنده مرزدانه نسبت داد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Investigating the effect of plastic deformation on mechanical properties and microstructure of IN738LC

نویسندگان English

Ali Hassanzadeh
Ali Mohammad Kolagar
Mavadkaran Co., Tehran, Iran,
چکیده English

During the manufacturing of superalloy components, unwanted plastic deformation may occur during hot isostatic pressing and subsequent machining or grinding. High-temperature thermal cycles can increase recrystallization and reduce the alloy's mechanical properties. In this study, samples of IN738LC were subjected to plastic strains at different percentages and then exposed to thermal cycles at various temperatures. Structural investigations were conducted using optical microscopy, and the recrystallization phenomenon was studied. Tensile tests were performed at room temperature and 650°C, and stress-rupture tests were conducted under conditions of 982°C and 152 MPa on heat-treated samples. The results showed that no recrystallization of grains was observed until the annealing temperature of 1140°C; however, this phenomenon occurred at 1160°C and strains above 1 percent. At higher temperatures, recrystallized grains were observed with any level of plastic strain. The yield strength without recrystallization increased by 17%, while it decreased by 4% with recrystallization. The ultimate strength increased by 22% and 15%, respectively, and elongation increased by 9% and 66%. At 650°C, the yield strength decreased by 26% and 10%, the ultimate strength increased by 12% and 2%, and elongation decreased by 30% and 1%. The creep life and elongation without recrystallization decreased by 61% and 78%, respectively, while in the recrystallized sample, they decreased by 78% and 69%. The changes in mechanical properties can be attributed to the accumulation of dislocations and twin boundaries devoid of strengthening phase boundaries.

کلیدواژه‌ها English

Ni-based superalloys
Plastic Deformation
Recrystallizattion
Stress-Rupture

33


مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 07 خرداد 1404

  • تاریخ دریافت 20 خرداد 1403
  • تاریخ بازنگری 01 بهمن 1403
  • تاریخ پذیرش 07 خرداد 1404