بررسی ریزساختار، خواص مکانیکی و رفتار خوردگی داغ اتصال آلیاژ آنتروپی بالای نانوساختار nicocralsi به سوپر آلیاژ in-738 با روش سینترینگ جرقه پلاسما (sps)

هدف این پژوهش بررسی و امکان‌سنجی اتصال آلیاژ nicocralsi (به‌عنوان یک آلیاژ محافظ دمابالا) به زیرلایه سوپرآلیاژ اینکونل738 توسط روش سینترینگ جرقه ی پلاسما و بررسی استحکام چسبندگی سیستم آلیاژی می باشد. بدین منظور مواد اولیه ی آلیاژ آنتروپی بالای فوق با درصد مولی ni28co26cr26al10si10 در اتمسفر آرگون در زمان های مختلف آسیا کاری 5 الی 40 ساعت تحت آلیاژ سازی مکانیکی قرار گرفت. خصوصیات ریزساختاری، فازی و خواص مکانیکی این نمونه با آزمون های میکروسکوپی الکترونی روبشی گسیل میدانی (fesem)، طیف‌سنجی انرژی پرتو ایکس (eds)، پراش اشعه ایکس (xrd)، آزمون ریتولد مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج xrd نشان داد که با افزایش زمان آسیا، اندازه بلورک ها کاهش و کرنش شبکه افزایش می‌یابد. علاوه بر این، تشکیل فاز fcc1 در مراحل پایانی آلیاژسازی مکانیکی مشاهده شد. پس از بررسی های ریزساختاری و فازی، اتصال آلیاژ فوق در دمای 1170 درجه سانتی گراد و زمان ماندگاری 5 و 15 دقیقه (hea-5 و hea-15) به روش sps بر روی in-738 با میانگین ضخامت 1/1 میلی متر اعمال شد. این فرایند به طور مشابه با استفاده از لایه ی واسط آلومینیوم در فصل مشترک اتصال انجام شد (hea-5f و hea-15f). به منظور مقایسه خواص، کلیه ی نمونه ها با اتصال nicraly بر روی in-738 اعمال شده به روش sps مقایسه شدند. پس از سینتر، تشکیل فاز fcc2 در کنار fcc1 مشاهده شد. استحکام اتصال آن ها با استفاده از آزمون pull off مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون چسبندگی اتصال نشان داد که نمونه ی hea-15 از استحکام چسبندگی mpa 155 برخوردار بوده که از سایر اتصال ها بیشتر است. این مقدار برای اتصال nicraly برابر با mpa 114 بدست آمد. همچنین مشاهده شد که افزایش زمان ماندگاری sps می تواند سبب بهبود تراکم در اتصال شود. این امر به کاهش میزان تخلخل ها و بهبود مقاومت به خوردگی دما بالا و چسبندگی اتصال کمک می کند. بنابراین طبق نتایج بدست آمده، نمونه ی hea-15 به عنوان نمونه ی بهینه در این پژوهش معرفی شد.