محسن مهدیزاده - دانشجوی دکترای گروه مهندسی مواد ومتالوژی،پردیس البرز ،دانشگاه تهران،تهران،ایران
حسن فرهنگی - دانشیار دانشکده مهندسی مواد و متالوژی ،دانشکده فنی،دانشگاه تهران،تهران،ایران

چکیدهتغییرات ریزساختاری و خواص مکانیکی سوپرآلیاژ IN۶۱۷ کارکرده در دمای °C۷۵۰ و زمان ۱۰۵۰۰۰ ساعت مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی از آزمایشهای متالوگرافی، SEM، TEM، استخراج فازها از زمینه، XRD و خواص مکانیکی استفاده شد. در اثر کارکرد طولانی مدت در بیشتر مرزدانه ها کاربیدهای پیوسته تشکیل شده و در درون دانه ها و مرزهای دوقلویی نیز کاربیدهای درشت تشکیل شده است. کسر سطحی کاربیدها از ۵/۰ درصد در نمونه ی کارنکرده به ۵/۶ درصد در نمونه ی کارکرده افزایش یافت. علاوه بر سه ترکیب اصلی M۶C، M۲۳C۶ و Ti(C,N) در ساختار فاز γ' و به مقدار ناچیز فاز مضر دلتا شناسایی گردید. وجود فاز γ' پس از زمان کارکرد ۱۰۵۰۰۰ ساعت نشان دهنده پایداری خواص سوپرآلیاژ ۶۱۷ است. بر اساس ابعاد ذرات γ' (۴-۱۰ نانومتر) و هم چنین مورفولوژی آنها، این فاز در مرحله انحلال قرار دارد. از ۵/۶ درصد کسر سطحی کاربیدها، ۲/۲ درصد به کاربید M۶C اختصاص دارد؛ براساس بررسی ریزساختاری و نتایج آنالیز عنصری این کاربید در مرحله استحاله به کاربید M۲۳C۶ و فاز γ' قرار داشته و درصد کمی از ترکیب Ti(C,N) نیز به کاربید تبدیل شده است. وجود کاربیدهای M۲۳C۶ با ابعاد کمتر از ۲۰۰ نانومتر در داخل دانه ها نشان دهنده ادامه فرایند جوانه زنی کاربیدها، هر چند کم است. بیش از ۹۰ درصد مورفولوژی کاربیدها به شکل های شبه کروی و بی شکل بوده و باقیمانده به شکل های صفحه ای و میله ای شکل می باشند. مورفولوژی و ابعاد کاربیدهای مرزدانه ای و درون دانه ای نشان می دهند که آنها در مرحله ادغام و توده ای شدن قرار دارند. استحکام و سختی آلیاژ کارکرده بهتر از نمونه ی کارنکرده است؛ اما به دلیل تشکیل کاربیدهای درشت مرزدانه ای انرژی ضربه بیش از ۷۵ درصد کاهش یافت. نتایج آزمایشها و ارزیابی نشان داد که سوپرآلیاژ ۶۱۷ ماده مناسبی برای محدوده ی دمایی ۸۰۰-۷۰۰ درجه و زمان های طولانی مدت است.

سوپرآلیاژ IN۶۱۷, کارکرد طولانی مدت, تغییرات ریزساختاری, خواص مکانیکی