اتصال متجانس سوپر آلیاژ Inconel 600 با استفاده از پرکننده پودری نانو ساختار با طراحی آنتروپی بالا

آلیاژهای  آنتروپی بالا بدلیل دارا بودن خواص عالی به ویژه برای کاربرد به عنوان فلزات پرکننده در لحیم‌کاری سخت مناسب هستند. در مطالعه حاضر، سه پودر با ترکیب coxcrxcuxfexmnxnix (x درصد اتمی عنصر) با استفاده از ضوابط این آلیاژها و همچنین نرم افزار jmatpro طراحی گردید. مرحله بعد با استفاده از آلیاژسازی مکانیکی، نانو پودر پرکننده سنتز شد و توسط آزمون آنالیز اشعه ایکس (xrd) مشخصه‌یابی و اثر ترکیب پرکننده بر رفتار حرارتی آلیاژ، مطالعه شد. سپس پرکننده در لحیم‌کاری سخت سوپر آلیاژ اینکول 600 مورد استفاده قرار گرفت، رفتار انجماد تک فازی و عدم وجود بور و سیلیکون در پرکننده آنتروپی بالا منجر به ایجاد یک ریزساختار پیوسته بدون اجزای یوتکتیک یا فازهای شکننده در فصل مشترک لحیم‌کاری سخت گردید. بدین ترتیب آزمون استحکام برشی انجام شده وmpa  545 در بین سه ترکیب پرکننده، بالاترین استحکام برشی بود که بدست آمد. در لحیم‌هایی که از فلز پرکننده معمولی استفاده می‌کنند، انجماد همدما ناقص و متعاقب آن انجماد حرارتی مایع باقی‌مانده منجر به ایجاد فازهای شکننده می‌شود که در سراسر ریزساختار توزیع می‌شوند. عدم استفاده از ترکیبات پایین آورنده نقطه ذوب در پرکننده با هدف اتصال سوپر آلیاژ پایه نیکل، گامی مهم در کاهش فرایندهای بعدی لحیم‌کاری تلقی می‌شود.

similar jointing of inconel 600 super alloy using nano stracture powder filler with high entropy design

high entropy alloys are especially suitable for use as filler metals in brazing due to their excellent properties. in the present study, three powders with the composition of coxcrxcuxfexmnxnix (x atomic percentage of the element) were designed using the criteria of these alloys as well as jmatpro software. in the next step, using mechanical alloying, filler nano powder was synthesized and characterized by x-ray analysis (xrd) test and the effect of filler composition on the thermal behavior of the alloy was studied. then the filler was used in inconel 600 super alloy brazing, the single-phase solidification behavior and the absence of boron and silicon in the high entropy filler led to the creation of a continuous microstructure without eutectic components or brittle phases in the brazing interface. thus, the shear strength test was performed and 545 mpa  was the highest shear strength obtained among the three filler compounds. in brazing conventional filler metal, incomplete isothermal solidification and subsequent thermal solidification of the residual liquid results in large grains of chromium-rich boride phase distributed throughout the microstructure. not using compounds that lower the melting point in the filler for the purpose of joining the nickel-based superalloy is considered an important step in reducing the subsequent brazing processes.