اثر سرعت بیرون کشی در انجماد جهت داربریجمن بر ریزساختار سوپرآلیاژ پایه کبالت – نیکل نسل جدید

‏ سوپرآلیاژهای پایه کبالت- نیکل نسل جدید حاوی رسوبات ´γ، به دلیل دارا بودن خواص استحکامی و مقاومت به خوردگی بالاتر نسبت به سوپرآلیاژهای پایه نیکل، مورد توجه قرار گرفته‌اند. در پژوهش حاضر، به بررسی اثر سرعت بیرون کشی در فرایند انجماد جهتدار به روش بریجمن بر ریزساختار و سختی سوپرآلیاژ پایه کبالت- نیکل نسل جدید پرداخته شده است. بدین منظور از فرایند انجماد جهتدار بریجمن برای رشد جهتدار نمونه‌ها، تحت خلا در سرعت‌های بیرون کشی 1.5، 3 و mm/min6 استفاده شد. نتایج نشان می‌دهد که در تمام سرعت‌ها ساختار جهتدار حاصل شد و با افزایش سرعت بیرون کشی فاصله بین بازوهای دندریت اولیه از 176 به 147 میکرومتر، فاصله بازوهای دندریتی ثانویه از 90 به 55 میکرومتر و اندازه رسوبات ´γ از 6.4 به µm4.5 کاهش می‌یابد. این تغییرات به دلیل تغییر مکانیزم انتقال حرارت در نزدیکی سطح مبرد و ارتفاع بالاتر از سطح مبرد و همچنین افزایش دمای فوق تبرید و کاهش زمان انجماد با افزایش سرعت بیرون کشی است که ریز ساختار را از دندریتی خشن به دندریتی ظریف تبدیل می‌کند. نتایج سختی نمونه‌ها با افزایش سرعت بیرون کشی از 1.5 به 3 و mm/min6 به ترتیب از 371 به 375 و (hv) 393 افزایش یافته است. افزایش سختی می‌تواند به دلیل منظم‌تر شدن ساختار و کاهش اندازه رسوبات ´γ باشد.

effect of withdrawal rate of directional solidification on the microstructure of a new cobalt-nickel based superalloy

the new cobalt-nickel superalloys containing γ´ precipitates‏ ‏have been noticed due to their ‎strength properties and higher corrosion resistance than nickel-base superalloys. the ‎research investigates the effect of the withdrawal rate in the directional solidification process on the ‎structure and hardness of a new cobalt-nickel base superalloy. for this ‎purpose، bridgman's directional solidification process was used for the directional growth of ‎samples under vacuum at 1.5، 3، and 6 mm/min withdrawal rate. the results show that a ‎directional structure was obtained at all speeds، and with the increase of the withdrawal ‎rate، the distance between the primary dendritic arms increased from 176 to 147 μm، the ‎distance between the secondary dendritic arms increased from 90 to 55 μm، and the size of ‎γ´ precipitates‏ ‏decreases from 6.4 to 4.5 µm. these changes are due to the change in the ‎heat transfer mechanism near the surface of the refrigerant and at a height above the ‎surface of the refrigerant، as well as the increase in the supercooling temperature and the ‎decrease in the freezing time with the increase in the extrusion speed، which changes the ‎microstructure from rough dendritic to fine dendritic. the hardness results of the samples ‎increased from 371 to 375 and (hv) 393 by increasing the withdrawal rate from 1.5 to 3 and ‎‎6 mm/min. the increase in hardness can be due to the regularization of the structure and ‎the decrease in the size of γ´ precipitates.‎