بررسي اثر نورد سرد بر ميكروساختار و خواص مكانيكي سوپر آلياژ A-286 پير سخت شده

The Effect of Cold Deformation On The Microstructure and Mechanical Properties of Aged A-286 Superalloy

در اين تحقيق، تغييرات ريز ساختار سوپر آلياژ A-286 در اثر تغيير پارامترهايي چون مقدار تغيير شكل پلاستيك سرد قبل از پير سازي، دما و زمان پيرسازي و تاثير آنها بر سختي اين آلياژ بررسي شده است. به منظور بررسي اثر تغيير شكل سرد بر سختي و ريز ساختار سوپرآلياژ، پس از تهيه شمش A-286، عمليات محلول سازي در دماي 980 درجه سانتيگراد به مدت 1 ساعت روي آلياژ انجام گرفت و پس از سرد شدن در آب، آلياژ تحت درصدهاي مختلف نورد سرد به مقدارهاي 15 و 30 و 45% قرار گرفت. سپس عمليات پيرسازي در دماهاي 560 و 675 و 700 و 725 درجه سانتيگراد و زمانهاي 5 و 10 و 15 و 20 ساعت روي كليه نمونه ها انجام شد. بررسي ريز ساختاري در اين شرايط نشان داد كه اندازه فاز ϒُ و كسر حجمي آن با افزايش مقدار تغيير شكل سرد به ترتيب كاهش و افزايش يافت و همچنين سختي سوپر آلياژ در تمام دماها با افزايش درصد نورد افزايش يافت. سختي از 160 HV براي نمونه محلول سازي شده به 439 HV براي نمونه اي كه تحت 45% نورد سرد قرار گرفته در دماي 650 درجه سانتيگراد پيرسازي شد، افزايش يافت. از طرفي با افزايش دما، در زمان هاي كوتاه تري، حداكثر سختي بدست آمد اما مقدار پيك سختي با افزايش دما كاهش يافت. بنابراين كوتاه ترين زمان رسيدن به پيك سختي مربوط به نمونه اي بود كه تحت 45% نورد سرد قرار گرفت و در دماي 725 درجه سانتيگراد پيرسازي شد.

This paper reports the influence of the amount of cold deformation after solution treatment, aging Temperature and time on the mechanical properties and microstructure of A-286 superalloy. The material was saluted at 980 C for 1 hour and then rolled 15%, 30% and 45% at room temperature and then aged at 650, 675, 700 and 725 C for various lengths of time. The mechanical properties of material were evaluated by room temperature hardness tests. The microstructure in both predeformed and non predeformed material was studied by optical and scanning electron microscopy. The experimental results show that the hardness is greatly improved by cold deformation prior to aging. Hardness increased from 160 HV in solution-treated condition to 439 HV after 45% cold work and peak aging at 650 C. On the other hand cold deformation reduced the peak aging time and temperature of the superalloy. The microstructure of the deformed alloy exhibited elongated grains and slip lines and indicated that ' precipitation size decrease with amount of cold work and increase with aging temperature.