ارزیابی اثر افزودن عناصر بور و زیرکونیوم بر کارپذیری داغ سوپرآلیاژ پایه نیکل in 718 plus

سوپرآلیاژ in718 plusیک سوپرآلیاژ پایه نیکل کارشده است که به منظور ارتقاء خواص مکانیکی و همچنین دمای کاری نسبت به سوپرآلیاژin718 توسعه یافته است. فرآیند کار داغ این آلیاژ یکی از مراحل تولید آن محسوب می‌شود. افزودن عناصر بور و زیرکونیوم، می‌تواند منجر به ارتقاء خواص خزشی آلیاژ شود. هدف از پژوهش حاضر تعیین محدوده دمایی مناسب کار داغ آلیاژ in718 plus و بررسی اثر افزودن عناصر نامبرده بر کارپذیری آن است. آزمایش کشش داغ در بازه 950 تا c ˚ 1150 در نرخ کرنش s-1 0.1 روی آلیاژ پایه انجام شد. همچنین این آزمایش در دماهای 950 و c ˚ 1100 برای آلیاژهای حاوی بور و زیرکونیوم نیز انجام شد. بر اساس منحنی‌های تنش کرنش و بررسی‌های ریزساختاری، محدوده دمایی مناسب کارداغ برای آلیاژ پایه بین 1000 تا c ˚ 1100 بدست آمد که علت آن وقوع تبلورمجدد دینامیک و توسعه آن بود. در دمای c ˚ 1150 کاهش انعطاف‌پذیری به همراه تشکیل ترک‌های مرزدانه‌ای در اثر انحلال رسوبات و رشد دانه‌ها روی داد. افزودن عناصر بور و زیرکونیوم در دمای c ˚ 950 افزایش میزان کرنش شکست را نسبت به آلیاژ پایه به دنبال داشت که علت آن وقوع تبلورمجدد دینامیک بود. بنابراین افزودن عناصر بور و زیرکونیوم سبب کاهش دمای حداکثر کارپذیری آلیاژ شد. در دمای c ˚ 1100 داکتیلیته آلیاژ پایه و آلیاژ حاوی زیرکونیوم مشابه بود. لذا مشخص شد آلیاژ حاوی زیرکونیوم اثر بهتری در بهبود و افزایش پنجره کارپذیری آلیاژ in718 plus دارد.

the evaluation of addition of boron and zirconium on the hot workability of in 718 plus superalloy

in718 plus superalloy is a wrought nickle based superalloy developed for improving mechanical propertirs and the service temperature of in718 superalloy. the hot deformation of the alloy is one of the processing stpes of it. the addition of boron and zirconium can improve the creep properties of the alloy. the aim of this research، is to determine the hot working temperature range of in718 plus superalloy (based alloy) and to study the addition of the mentioned elements on the hot workability of it. the hot tensile test was performed on the based alloy in the temperature range of 950 to 1150oc and strain rate of 0.1 s-1. in addition، the test was performed on the alloys containing boron and zirconium at 950 and 1100oc. results show that the best hot working temperature of the based alloy was achieved in the temperature range of 1000 to 1100oc due to the dynamic recrystallization and its development. at 1150oc the decrease in ductility and inter-granular crack formation occurred by dissolution of precipitates and grain growth. the addition of boron and zirconium at 950oc increased the ductility compared to the based alloy which was due to dynamic recrystallization. therefore، addition of boron and zirconium results to decrease the temperature of maximum workability of it. at 1100oc، the ductility of the based and the alloy containing zirconium was similar. hence، it has been determined that the alloy containing zirconium has a better effect on the increament of the workability window of the in718 plus superalloy.