اثر افزودن TiO2 به تركيب سرباره فرايند ESR بر ريز ساختار و خواص مكانيكي سوپر الياژ IN-718

The influence of addition of TiO2 to slag composition of ESR process on microstructure and mechanical properties of IN- 718 supperalloy

در اين پژوهش، جهت بررسي اثر افزودن TiO2 به تركيب سرباره فرآيند ESR يك ذوب با تركيب سرباره حاوي پنج درصد وزني TiO2 و يك ذوب با تركيب سرباره فاقد TiO2 تهيه گرديد. نتايج حاصل از بررسي هاي مربوط به تركيب شيميايي، ريز ساختار، مشخصه هاي آخال ها، آزمون هاي كشش و سختي سنجي انجام شده در مراحل مختلف ريخته گري، نورد، آنيل و پيرسازي، نشان دهنده اين هستند كه افزودن TiO2 به تركيب سرباره، باعث كاهش اتلاف تيتانيم (از 0/24 به 0/09 درصد وزني) مي گردد. از آنجائي كه تيتانيم، از مهمترين اجزاء تشكيل دهنده فاز (فرمول در من اصلي مقاله) و رسوبات استحكام بخش (فرمول در من اصلي مقاله) و (فرمول در من اصلي مقاله) است، كاهش تلفات آن، منجر به افزايش كسر حجمي فاز دلتا ( از 10% به 15%) و به تبع آن ريزدانگي (كاهش متوسط اندازه دانه از 40 به 32 ميكرومتر) در اثر خاصيت ممانعت كنندگي رسوبات فاز دلتا از رشد دانه، افزايش تعداد و كسر حجمي كاربيدها و نيتريدهاي تيتانيم، بهبود استحكام (حدود 80-70 MPa) و كاهش درصد ازدياد طول نسبي و درصد كاهش سطح مقطع آلياژ IN-718 گرديده است.

In this research, to study the influence of addition of TiO2 to slag composition of ESR process, tow composition considered that once is a slag without TiO2 (60% CaF, 20% CaO, 20% Al2O3) and another one is a slag with 5%wt TiO2 (60% CaF, 20% CaO, 15% Al2O3, 5% TiO2). The result of investigations in casting, rolling, annealing and aging process, mentioned that adding about 5%wt TiO2 to slag composition in ESR process, leads to decrease the reduction of Ti (from 0.24 wt% 0.1 wt%), increase in amount of and precipitations, increase in amount of area percent of phase (from 10% to 15%), decrease of grain size (from 40 to 32 μm), increase of TiC and TiN particles (about 22 per mm2 and 5% per mm2 respectively), a few reduction of elongation and improvement in strength of IN-718 (about 70-80 MPa).