اثر فرایند انجماد جهت دار بر ریزساختار و خواص مکانیکی سوپرآلیاژ پایه نیکل تک کریستال نسل دوم cmsx4

سوپرآلیاژ پایه نیکل ‏cmsx4‎‏ بعنوان یکی از آلیاژهای نسل دوم تک‌کریستال، از دهه 1990 میلادی در توربین‌های گازی ‏مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. نمونه‌ها در این پژوهش از شمش ریختگی سوپرآلیاژ ‏cmsx4‎‏ که توسط روش ‏vim‏ ‏و ‏var‏ ساخته شده بود استفاده شد. کروت‌های تک‌کریستال سوپرآلیاژ فوق توسط فرایند انجماد جهت دار در کوره خلا به ‏روش بریجمن ساخته شدند. سپس نمونه‌ها تحت عملیات حرارتی حل سازی و پیر سختی یکسان قرار گرفتند. ریز‌ساختار ‏ریختگی سوپرآلیاژ تک‌کریستال شامل دندریت‌های جهت یافته در جهت رشد ترجیحی (001) به همراه مقداری فاز ‏یوتکتیک ׳γ/γ است. در شرایط عملیات حرارتی، ریزساختار ‌‌تک‌کریستال‏ شامل فازهای منظم مکعبی ׳γ در زمینه آستنیتی به ‏همراه مقدار کمی کاربید است. مشخصه یابی میزان انحراف از جهت مرجح رشد دندریت توسط دو روش لاوه و ‏roxrd‏ ‏حدود 7 درجه اندازه گیری شد. استحکام کششی نمونه‌های عملیات حرارتی شده در شرایط دمای محیط و دمای 870 درجه ‏سانتیگراد به ترتیب برای ساختار ریختگی پلی‌کریستال ‏mpa‏ 1162 و 392 و برای نمونه تک‌کریستال ‏‎ mpa‏1166 و 1163 ‏بدست آمد. مشاهدات تصاویر sem نشان داد که افزایش استحکام گرم سوپرآلیاژ تک‌کربستال به واسطه حذف مرز دانه و تغییر مورفولوژی ׳γ در دمای بالا است.  ‏