ردیابی افت عمر خزشی سوپرآلیاژ in738lc بر اساس تجزیه کاربیدها و تغییرات غلظت عناصر آلیاژی در نواحی کاربیدی

سوپرآلیاژ پایه نیکل in738lc به طور گسترده در کاربردهای با تنش و دماهای بالا استفاده می‌شود. در طی قرارگیری در شرایط بحرانی سرویس، ریزساختار این آلیاژ تحت انواع مکانیزم‌های تخریب از قبیل درشت شدن رسوبات γ′، تشکیل شبکه‌ی پیوسته‌ی کاربیدهای مرزدانه‌ای، تجزیه کاربیدهای mc و تشکیل فازهای مضر قرار می‌گیرد. تجزیه کاربیدهای اولیه به طور معمول در زمان‌های طولانی قرارگیری در دماهای بالا رخ داده و در کنار سایر مکانیزم‌های زوال ریزساختاری، افت خواص مکانیکی قطعه را موجب می‌شود. در پژوهش حاضر واکنش تجزیه کاربیدهای mc در پره‌های کارکرده با تاریخچه سرویس و شرایط عملیات حرارتی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین تغییرات ترکیب شیمیایی نواحی کاربیدی در نمونه‌های مختلف اندازه‌گیری شده و با عمر باقیمانده‌ی خزشی مقایسه شده است. از آنجا که واکنش تجزیه کاربیدهای mc به کاربیدهای m6c/m23c6 تقریباً بازگشت‌ناپذیر بوده و کمتر متاثر از تاریخچه‌ی بازسازی و عملیات حرارتی نمونه می‌باشد، مطالعه‌ی تجزیه کاربیدی در ریزساختار سوپرآلیاژ in738lc اطلاعات ارزشمندی در رابطه با وضعیت قطعه تحت سرویس بوده فراهم خواهد آورد. علاوه بر این، نتایج حاضر روش مطالعه نواحی چند فازی در اطراف کاربیدهای mc اولیه را به عنوان روشی سودمند برای ارزیابی میزان زوال ریزساختاری و خواص مکانیکی این سوپرآلیاژ پیشنهاد می‌کند.

Tracing the creep lifetime degradation of IN738LC superalloy based on the primary carbide decomposition reaction and composition changes in the carbide regions

IN738LC nickelbased superalloy is widely used in different highstress and hightemperature applications. During the service exposure, the microstructure of this alloy undergoes various damage mechanisms such as coarsening of γ′ precipitates, formation of continuous carbide network at grain boundaries, decomposition of MC carbides, and precipitation of detrimental phases. Decomposition of primary MC carbides usually occurs during the longterm hightemperature exposure and results in the reduction of mechanical properties. In the current study, the reaction of MC carbides decomposition is investigated in the microstructure of different gas turbine blades with different heat treatment and operational history. The changes in the composition of carbide regions are analyzed for different blades and compared with their remained creep lives. Since the decomposition of MC carbides to M23C6/M6C carbides is a mostly irreversible reaction, it is less affected by heat treatment and rejuvenation processes, and thereby it provides more valuable information for lifetime assessment and damage analysis of the exposed IN738LC samples. Moreover, the results of current work suggest that analyzing the multiphase regions around primary MC carbides can be considered as an efficient method to evaluate the microstructural and mechanical degradation of inservice components.