بررسي سينتيك انحلال مورفولوژيهاي مختلف رسوبات در سوپر آلياژ پايه نيكل IN738LC

Dissolution Kinetics of Different Morphologies of the γ΄ Precipitates in IN738 LC Nickel-Base Superalloy

بررسي پايداري و به عبارت ديگر سينتيك انحلال رسوبات استحكام بخش در بسياري از فرايندهاي متالوژيكي از قبيل عمليات ترمومكانيكي ، جوشكاري و عمليات حرارتي سوپر آلياژهاي پايه نيكل همواره از اهميت ويژه اي برخوردار بوده است. مورفولوژي رسوبات يكي از مواردي است كه مي تواند روي سينتيك انحلال آنها تاثير بگذارد و در منابع مختلف كمتر به آن پرداخته شده است. مورفولوژي رسوبات متاثر از اندازه رسوبات و ميزان عدم انطباق رسوب با فاز زمينه است. بر اين اساس، در اين تحقيق با انجام عمليات حرارتي ويژه ، دو نوع مورفولوژي غالب براي رسوبات شامل مورفولوژي ستاره اي و مورفولوژي ستاره اي و مورفولوژي مكعبي در ريز ساختار نمونه هاي سوپر آلياژ IN738LC ايجاد شد. با استفاده از پراش سنجي اشعه X ميزان عدم انطباق براي رسوبات مكعبي و دندريتي به ترتيب 0/35 و 0/72 درصد اندازه گيري شد. سپس سينتيك انحلال اين دو نوع مورفولوژي رسوبات در دماها و زمانهاي مختلف ، از طريق روش متالوگرافي كمي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان مي دهند كه رسوبت در دماها و زمانهاي مختلف ، از طريق روش متالوگرافي كمي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان مي دهند كه رسوبات مكعبي شكل با هم سيمايي بالا داراي دماي انحلال كامل 1150oC و رسوبات نيمه هم سيماي ستاره اي شكل داراي دماي انحلال كامل 1210oC مي باشند. علاوه بر آن ، رسوبات مكعبي پيش از رسيدن به دماي انحلال كامل به دليل هم سيمايي بالا با فاز زمينه ، از سينتيك انحلال كندتري نسبت به رسوبات دندريتي برخوردارند.

The morphology of the γ΄ precipitates is one of the important factors which affect on their dissolution kinetics. Despite that, unfortunately there is not any systematic study about it. So in this investigation, two different morphologies of the γγ precipitates in microstructure of IN738LC nickel-base superalloy were created and their dissolution kinetics was studied by quantitative metallographic technique. For this purpose two different heat treatment cycles were carried out on the samples and two major γ΄ morphologies including dendrite and cube shapes were formed in the their microstructures. Then by means of X-ray diffraction technique, the γ-γ΄ unconstrained lattice misfits were calculated as 0.72% and 0.35% for denderitic and cubic precipitates, respectively. After that the dissolution kinetics of the γ΄ morphologies through heating the samples at different temperatures and times were studied. The quantitative analysis of the SEM micrographs was carried out using clemex image analyzer software. According to the results, the full dissolution temperatures were obtained as 1150ºC and 1210ºC for the cubic and denderitic morphologies of the γ΄ precipitates, respectively. Inaddition, the cubic precipitates with a higher coherency in compared with semi-coherent dendiritic precipitates indicate slower dissolution kinetics.