effect of heat treatment on the microstructure and high-temperature mechanical properties of waspaloy superalloy

Waspaloy is a wrought ni-based superalloy that is widely used in high-temperature structural applications requiring strength retention and performance at elevated temperatures, such as gas turbine engines and aerospace components. this study primarily focuses on the exploration of the impact of heat treatment on the microstructure and high-temperature mechanical properties of the waspaloy superalloy. the experiment involved processing the alloy in both hot-rolled and cold-rolled conditions, followed by stabilization at 845 ℃ and aging at various temperatures: 730 ℃, 760 ℃ and 800 ℃. subsequent mechanical property evaluations were conducted using hardness, hot tensile, and stress rupture tests. to examine the microstructural changes, we employed optical and scanning electron microscopy. our findings revealed that the cold-rolled specimen, aged at 730 ℃, exhibited the highest hardness, 581 vickers. moreover, our hot tensile test results showed a maximum yield strength of 1340 mpa and an ultimate tensile strength of 1404 mpa for the cold-rolled specimen after aging at 730 ℃. the stress rupture test revealed a rupture time of 46 hours for the cold-rolled specimens and 36 hours for the hot-rolled specimens, attributable to the increased size and volume fraction of γ' precipitates in the cold-rolled alloy.

بررسی اثر عملیات حرارتی بر ریزساختار و خواص مکانیکی دمابالای سوپرآلیاژ waspaloy

waspaloy یک سوپرآلیاژ ساخته‌شده بر پایه نیکل است که به‌طور گسترده در کاربردهای سازه‌ای دمای بالا استفاده می‌شود، جایی که حفظ استحکام و عملکرد در دماهای بالا ضروری است، مانند موتورهای توربین گازی و قطعات هوافضا. این مطالعه عمدتاً به بررسی تاثیر عملیات حرارتی بر ریزساختار و خواص مکانیکی در دمای بالای سوپرآلیاژ واسپالوی می‌پردازد. در این آزمایش، آلیاژ در شرایط نورد گرم و نورد سرد پردازش شد و سپس در دمای 845 ℃ تثبیت شد و در دماهای مختلف 730 ℃، 760 ℃ و 800 ℃ پیرسازی گردید. ارزیابی‌های بعدی خواص مکانیکی با استفاده از آزمایش‌های سختی، کشش گرم و شکست تنشی انجام شد. برای بررسی تغییرات ریزساختاری، از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی استفاده شد. نتایج نشان داد که نمونه نورد سرد که در دمای 730 ℃ پیر شده بود، بالاترین سختی را با مقدار 581 ویکرز از خود نشان داد. همچنین، نتایج آزمایش کشش گرم حاکی از حداکثر تنش تسلیم 1340 مگاپاسکال و حداکثر مقاومت کششی 1404 مگاپاسکال برای نمونه نورد سرد پس از پیرسازی در دمای 730 ℃ بود. آزمایش شکست تنشی نشان داد که زمان شکست نمونه‌های نورد سرد 46 ساعت و برای نمونه‌های نورد گرم 36 ساعت بود، که این امر ناشی از افزایش اندازه و سهم حجمی رسوبات γ' در آلیاژ نورد سرد است.