بررسی تاثیر عملیات همگن‌سازی بر توزیع عناصر آلیاژی، ریزساختار و سختی سوپرآلیاژ بر پایه ترکیب co-al-w-ti-ta

هدف از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر دما و زمان عملیات همگن‌سازی بر ریزساختار، توزیع عناصر آلیاژی و سختی سوپرآلیاژ پایه کبالت نسل جدید با ترکیب co-7al-7w-4ti-2ta است. به این منظور نمونه‌ها تحت عملیات همگن‌سازی در دو دمای 1250 و 1300 درجه سانتی‌گراد طی زمان‌های 2، 4، 6 و 8 ساعت قرار گرفته و سپس در آب سرد شدند. در ادامه نمونه‌ها تحت بررسی‌های ریزساختاری به‌وسیله میکروسکوپ نوری و الکترونی و سختی‌سنجی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که با افزایش دمای عملیات همگن‌سازی تا 1300 درجه سانتی‌گراد، تخلخل حاصل از اکسیداسیون تیتانیم به‌همراه ذوب موضعی ترکیب‌های یوتکتیکی حاوی al-co-ti، منجربه کاهش سختی تا 90 ویکرز شده است. این پدیده به‌علت جدایش زیاد عناصر آلیاژی در ساختار ریختگی است که با ذوب مجدد آلیاژ از شدت و آثار مخرب این جدایش کاسته شد. اما با همگن‌سازی در دمای 1250 درجه سانتی‌گراد ذوب موضعی مناطق یوتکتیک یا تخلخل در نمونه‌ها مشاهده نشد و با افزایش زمان ساختار یکنواخت‌تری حاصل شده است. حداقل و حداکثر سختی حاصل شده پس از همگن‌سازی در دمای 1250 درجه سانتی‌گراد به‌ترتیب 348 و 406 ویکرز به‌دست آمد. همچنین در این دما با افزایش زمان عملیات همگن‌سازی ساختار یکنواخت‌تری حاصل شده است.

investigation of the effect of homogenization treatment on distribution of alloying elements, microstructure and hardness of co-al-w-ti-ta-base superalloy

the aim of this study was to investigate the effect of temperature and time of homogenization treatment on the microstructure, distribution of alloying elements and hardness of the novel cobased superalloy co7al7w4ti2ta. for this purpose, the specimens were first homogenized at 1250 and 1300 °c for 2, 4, 6 and 8 hours and then watercooled. subsequently, the specimens were subjected to hardness testing and microstructural examinations by optical and electron microscopy. the results showed that by increasing the homogenization temperature to 1300 °c, the porosity created by ti oxidation and local melting of the coalti eutectic compounds led to a decrease in hardness to 90 vickers. this phenomenon was due to high segregation of alloying elements in the cast structure. the intensity and destructive effects of this segregation were reduced by remelting of alloy. however, by homogenization at 1250 °c, no local melting of eutectic zones or porosity were observed in the specimens and a more uniform structure was obtained with increasing time. minimum and maximum hardness values after homogenization at 1250 °c were 348 and 406 vickers, respectively. moreover, the microstructure became more homogenous by increasing the homogenization treatment time at this temperature.