شبیه سازی اثر پارامترهای هندسی سلکتور بر انتخاب دانه حین رشد تک کریستال سوپرآلیاژ 102 TMS

هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر پارامترهای هندسی بلوک آغازکننده (طول و قطر) و سلکتور مارپیچی (قطر مارپیچ و قطر چرخشی) بر رشد سوپر آلیاژ تک کریستال پایه نیکل 102 TMS است. بدین منظور ابتدا طراحی ابعاد بلوک آغازکننده با ارتفاع 30 mm و قطرهای mm3، mm6، mm9، mm12، mm15 و سلکتور مارپیچی با قطرهای مارپیچ mm0/5، mm1/5، mm2 قطر چرخشی mm6 انجام شد. بعد از مش بندی اجزا با اندازه مش mm0/5 تعیین شرایط مرزی قسمت گرم کوره بریجمن با دمای فوق گداز 1600 ͦ C و ضریب نشر 0/7 برای تابش به سمت قطعه و قسمت سرد کوره با دمای 70 ͦ C و ضریب نشر 0/6 و دمای مبرد 20 ͦ C با ضریب انتقال حرارت (فرمول در متن اصلی مقاله) 200 انجام شد. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان داد که با افزایش ارتفاع بلوک آغازکننده، انحراف متوسط دانه از جهت < 001 > از 18 ͦ به 25 ͦ افزایش می یابد. در نتیجه بلوک آغازکننده با ارتفاع mm18 و قطر 3mm مناسبترین انحراف را، به میزان 17 ͦ داراست. همچنین با افزایش ارتفاع بلوک آغازکننده از mm1 به mm30 تعداد دانه ها با کاهش محسوسی در سطح انتهایی بلوک آغازکننده از 100 الی 8 دانه در آن سطح می رسد. لذا نقش اساسی بلوک آغازکننده بهینه کردن جهات انحرافی دانه خواهد بود. در قسمت سلکتور مارپیچی با افزایش قطر مارپیچ از mm0/5 به mm2، ایجاد تک کریستال در ارتفاع بالاتری اتفاق می افتد

Keywords:

سوپرآلیاژهای تک کریستال , بلوک آغازکننده , سلکتور مارپیچی , شبیه سازی پروکست