اثر مدت زمان نگهداری مذاب و فشار خلا حین ذوب بر عمر خستگی دمابالای سوپرآلیاژ پایه نیکل hastelloy x

هدف از این پژوهش، کاهش عناصر مضر و بهبود خواص خستگی آلیاژ از طریق کنترل میزان خلا و زمان نگهداری مذاب در کوره است. در این پژوهش مقدار خلا 0.1 و 0.001 میلی‌بار در کوره القایی تحت خلا اعمال شد و مذاب در زمان‌های 3 و 30 دقیقه در بوته نگه داشته شد. نتایج نشان داد با افزایش خلا از 0.1 به 0.001 میلی بار، اندازه دانه در نمونه‌های با زمان نگه‌داری 3 دقیقه، به ترتیب از 44 به 66 میکرومتر و در زمان نگهداری 30 دقیقه نیز از 71 به 78 میکرومتر افزایش یافت و رشد دانه اتفاق افتاده است. در زمان 30 دقیقه، با افزایش میزان خلا، رشد دانه‌ی چندانی اتفاق نیفتاده و اندازه دانه تقریباً ثابت مانده است. با افزایش خلا میزان کاربیدها در نمونه نگهداری شده به مدت 3 دقیقه، از 6.9 درصد به 8.05 درصد کاهش یافت. همچنین با گذشت زمان از 3 به 30 دقیقه، کسر حجمی رسوبات کاربیدی کاهش یافته است. نمونه‌ها تحت آزمایش خستگی کم چرخه‌ی کرنش کنترل (دامنه‌ی کرنش ثابت 0/6 درصد) و دمای 750 درجه سانتی‌گراد قرار گرفتند. در زمان نگهداری 3 دقیقه با کاهش خلا اعمالی از 0.1 به  0.001 میلی‌بار، میزان چرخه‌های قابل‌تحمل در نمونه قبل از شکست در حدود 26 درصد افزایش یافت. همچنین در زمان 30 دقیقه، با افزایش میزان خلا، تعداد چرخه‌های خستگی در حدود 15 درصد ارتقا یافته است. برای حالتی که میزان خلا اعمالی به کوره القایی تحت خلا ثابت باشد با کاهش یافتن زمان نگهداری مذاب در بوته، تعداد چرخه‌های مفید خستگی افزایش پیدا می‌کند.

the effect of melt holding time and vacuum pressure on the high temperature fatigue life of ni based hastelloy x superalloy

the aim of this study is the improvement of fatigue properties via controlling the vacuum pressure and melt holding time. the vacuum pressure of 0.1 and 0.001 mbar were applied during melting in vim and the melt were kept for 3 and 30 minutes. the results show that with increasing the pressure from 0.1 to 0.001 mbar at 3 and 30 min, the grain size increase from 44 to 66 μm and from 71 to 78 μm, respectively. also, the volume fraction of carbides at 3 min decrease from 9.6 to 8.05 vol.% with increasing the pressure and it also decrease with increasing time as well. high temperature low cycle fatigue test was carried out at strain of 0.6% and temperature of 750°c. at 3 and 30 min with increasing pressure, the cycling life increase 26% and 15%, respectively. at constant pressure, with decreasing time, the cycling lives also increase.