معصومه سیف الهی - دانشگاه صنعتی مالک اشتر
زهرا اصغری - دانشگاه صنعتی مالک اشتر
سیدمهدی عباسی - دانشگاه صنعتی مالک اشتر
مریم مرکباتی - دانشگاه صنعتی مالک اشتر

در این تحقیق، ریزساختار و خواص خستگی کم چرخه دما بالای سوپر آلیاژ Nimonic ۱۰۵ در حضور بور و زیرکونیم مورد بررسی قرار گرفته است. آزمون خستگی کم چرخه در شرایط کرنش کنترل (کرنش ۸/۰) با نرخ بارگذاری s-۱۳-۱۰×۳ در ۰=R در دمای °C ۷۵۰ در اتمسفر محیط انجام شده است. نتایج نشان داد که عنصر زیرکونیم سبب تشکیل کاربیدهای ZrC در مرز دانه ها و درون دانه ها می گردد. همچنین افزودن عنصر زیرکونیم سبب کاهش اندازه دانه آلیاژ شده است. در غیاب عنصر زیرکونیم رسوبات کاربیدی عمدتا از نوع (Cr,Mo)۲۳C۶ و در مرزدانه ها یافت می شوند. عنصر بور سبب کاهش اندازه رسوبات ´γ می شود. با افزودن بور دوقلویی ها در ساختار افزایش چشمگیری دارد. افزودن عنصر بور تا ۰۱۳/۰% وزنی سبب بهبود خواص خستگی کم چرخه دما بالای آلیاژ می شود. در حضور( ۰۱۳/۰% وزنی) بور، شکست از نوع درون دانه ای و بین دانه ای است؛ در حالی که با افزودن عنصر زیرکونیم تا ۱۶/۰% وزنی نوع شکست کاملا بین دانه ای می باشد. تشکیل کاربیدهای سخت صفحه ای MC ناشی از افزودن Zr که یک شبکه غیر کوهرنت با زمینه و مرزدانه ها دارند، مکان های شروع و تکثیر ریزترک ها را فراهم می کند. در نتیجه در حضور عنصر زیرکونیم ترک های ثانویه افزایش و عمر خستگی آلیاژ کاهش می یابد.

سوپرآلیاژ Nimonic ۱۰۵, خستگی کم چرخه دما بالا (LCF), بور, زیرکونیم