اثر متغیرهای آزمایش فشار بر تحولات ساختاری سوپرآلیاژ پایه‌ی کبالت نیکل نسل جدید بر پایه‌ی co-ni-al-w

سوپرآلیاژهای پایه‌ی کبالت نیکل نسل جدید با ایده‌ی استحکام‌بخشی ناشی از ترکیب بین‌فلزی منظم ´γ در سوپرآلیاژهای پایه‌ی نیکل معرفی و توسعه داده شده‌اند. هدف از پژوهش حاضر بررسی اثر متغیرهای آزمایش فشار شامل دما و نرخ کرنش بر تحولات ساختاری سوپرآلیاژ co-22.8ni-3.4al-8cr-17.1w-1.5ti-2.8ta-1.5nb-1.5mo-0.06c-0.02b(%wt) است. در این خصوص، آزمایش فشار داغ در محدوده‌ی دمایی 1200-1050 درجه‌ی سلسیوس، با گام 50 درجه‌ی سلسیوس و نرخ‌های کرنش s-0.11  و s-0.1001 تا کرنش 0.7 انجام شد. برای ارزیابی تحولات ساختاری، میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، آنالیز eds و xrd به کار گرفته شد. نتایج نشان داد با افزایش دما از 1050 تا 1200 درجه‌ی سلسیوس و کاهش نرخ کرنش از s-1 0.1 به s-1 0.001 تنش سیلان کاهش می‌یابد. نتایج بررسی‌های ریزساختاری نشان داد که در نرخ کرنش s-1 0.1 با افزایش دما از 1050 به 1100 درجه‌ی سلسیوس اثری از آغاز بازبلورش مشاهده نمی‌شود و همچنان دانه‌های کشیده‌شده در ساختار مشاهده می‌شوند. با افزایش دمای آزمایش تا 1150 درجه‌ی سلسیوس دانه‌های بازبلورش دینامیک در اطراف مرزدانه‌های اولیه و ازپیش‌موجود جوانه‌ زده و رشد کرده‌اند. همچنین، دانه‌های بازبلورش دینامیک روی رسوبات موجود مشاهده شد که سازوکار بازبلورش، جوانه‌زنی ترغیب‌شده توسط ذرات است. با افزایش دما تا 1200 درجه‌ی سلسیوس، توسعه‌ی بازبلورش دینامیک در برخی مناطق مشاهده شد. در نرخ کرنش ‌ s-0.1001 از همان دمای 1050 درجه‌ی سلسیوس، توسعه‌ی بازبلورش دینامیک در کل ساختار مشاهده می‌شود، به‌گونه‌ایی که در نرخ کرنش  s-0.1001 و دمای 1150 درجه‌ی سلسیوس ساختار به‌صورت کامل بازبلورش یافت و دانه‌های هم‌محور با توزیع اندازه‌ی یکنواخت مشاهده شدند.

effect of compression test variables on the structural evolutions of new cobalt-nickel alloy based on co-ni-al-w

the novel cobalt-nickel-based superalloys have been introduced and developed based on the strengthening effect of the γ′ order compound in nickel-based superalloys. the aim of the present study is to investigate the effects of temperature and strain rate during compression testing on the microstructural evolution of a co-22.8ni-3.4al-8cr-17.1w-1.5ti-2.8ta-1.5nb-1.5mo-0.06c-0.02b (wt.%) superalloy. in this study, hot compression tests were performed within a temperature range of 1050–1200°c, with 50°c intervals, and at strain rates of 0.1 s⁻¹ and 0.001 s⁻¹, up to a strain of 0.7. microstructural evolution was analyzed using optical microscopy, scanning electron microscopy (sem), energy dispersive x-ray spectroscopy (eds), and x-ray diffraction (xrd) analysis. the results showed that as the temperature increased from 1050 to 1200°c and the strain rate decreased from 0.1 s⁻¹ to 0.001 s⁻¹, the flow stress decreased. microstructural studies indicated that at a strain rate of 0.1 s⁻¹, increasing the temperature from 1050 to 1100°c did not lead to the onset of recrystallization; elongated grains were still present in the structure. at 1150°c, dynamically recrystallized grains began to nucleate and grow around the initial and pre-existing grain boundaries. dynamically recrystallized grains were also observed on precipitates, indicating that the recrystallization mechanism was particle-stimulated nucleation. at 1200°c, the development of dynamic recrystallization was observed in certain regions of the structure. at a strain rate of 0.001 s⁻¹ from 1050°c, the development of dynamic recrystallization was observed throughout the structure. at 1150°c and a strain rate of 0.001 s⁻¹, the structure was fully recrystallized, displaying equiaxed grains with a uniform size distribution.