بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی سوپرآلیاژ پایه نیکل in738lc لایه نشانی شده با لیزر

سوپرآلیاژهای پایه نیکل رسوب سخت شونده از قابلیت جوش‌پذیری پائینی برخوردار بوده و جوشکاری آنها در صنعت بازسازی قطعات داغ توربین گاز، امری چالش برانگیز می‌باشد. امروزه با بکارگیری از روش‌های نوین جوشکاری از جمله لایه نشانی با لیزر سعی شده است ضمن کاهش چالش موجود، کیفیت جوشکاری سوپرآلیاژها ارتقاء یابد. در این تحقیق نمونه‌هایی از جنس سوپر آلیاژ پایه نیکل in738lc به کمک لیزر جامد nd:yag با فیلر سوپر آلیاژ in625 لایه نشانی شد. حضور عیوب متالورژیکی نظیر فازهای اکسیدی، تخلخل و ترک در ریزساختار فلز پایه، لایه جوش و فصل مشترک بین آنها توسط میکروسکوپ‌ نوری و الکترونی مورد بررسی قرار گرفت. نفوذ کافی لایه جوش در سطح فلز پایه، حضور کم فازهای اکسیدی و همچنین درصد پائین حفرات در لایه جوش در تصاویر میکروسکوپی مشاهده شد. همچنین جهت اطمینان از وضعیت ریزساختار، آزمون‌های مکانیکی بر روی نمونههای لایه نشانی شده و فلز پایه انجام شد و خواص کشش دمای محیط و سختی آنها با همدیگر و با استاندارد پذیرش سوپر آلیاژ in738lc مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج خواص مکانیکی نشان داده است که متوسط میزان استحکام تسلیم و استحکام کششی نهایی نمونه‌های لایه نشانی شده با خواص کششی فلز پایه اختلاف چندانی نداشته (به ترتیب 1.2%و3.2%) ولی متوسط میزان سختی و درصد انعطاف پذیری آن بطور قابل ملاحظه‌ای (به ترتیب 11.0و33.3%) کاهش یافته است.

Investigation of microstructure and mechanical properties of nickel based superalloy IN738LC deposited by laser Cladding

Precipitationhardened nickel based superalloys are very difficult to weld in a defectfree manner due to the formation of hot cracks in the weld metal as well as liquation cracks in the heat affected zone. Laser Cladding has been recognized as the one of the most attractive and promising state of the art welding to improve weld quality and repair high cost components such as industrial turbine blades. In this study, IN625 used as the filler was deposited on IN738LC mechanical samples by laser. The microstructure and metallurgical defects such as oxide phases, porosities and cracks were investigated by optical microscope and scanning electron microscope. The low oxide phase and porosity were observed at the deposited layer. Furthermore, the hardness and tensile properties of the base metal and the deposited samples were evaluated at room temperature. The results have shown that the yield stress and tensile strength of the deposited samples campare well with base material (1.2%, 3.2%, respectively) while the average values of Hardness and ductility decreased significantly (11.0% , 33.3%, respectively).