تأثير افزودن جزئي منيزيم بر ريزساختار و خواص مكانيكي دما بالاي سوپرآلياژ Hastelloy X

The Effect of Mg on Microstructure and High Temperature Mechanical Properties of Hasteloy X Superalloy

هدف از پژوهش حاضر، ارزيابي تأثير افزودن جزئي منيزيم بر رفتار مكانيكي دما بالا و تغييرات ريزساختاري سوپرآلياژ Hastelloy X است. نتايج نشان مي‌دهد كه با افزايش منيزيم از صفر تا ppm47، اندازه دانه از 64 به 38 ميكرومتر كاهش و ميزان كسر حجمي كاربيدها از 2/2 به 6/4 درصد افزايش يافته است. همچنين منيزيم توزيع ذرات كاربيدي در زمينه را از درشت و پيوسته به‌صورت مجزا تغيير داده است. منيزيم با مكانيزم جدايش در مرزدانه و در مرز كاربيد/ زمينه منجر به تغيير تركيب شيميايي كاربيدها شده و خواص مكانيكي آلياژ را تحت تأثير قرار مي‌دهد. افزايش منيزيم از صفر تا ppm 47 باعث افزايش استحكام كششي از 309 به 345 مگاپاسكال، كاهش داكتيليته و افزايش عمر گسيختگي از 16 به 30 ساعت شده است. اندازه دانه و ميزان كاربيدها عوامل تأثيرگذاري در ميزان عمر گسيختگي است و در اين پژوهش افزايش ميزان كاربيدها در اثر افزودن منيزيم مكانيزم غالب بر افزايش عمر گسيختگي است.

This paper was concerned with the effect of Mg on the temperature mechanical behavior and evaluation of the microstructure. The results showed that with increasing Mg from 0 to 47 ppm, the grain size was reduced from 64 to 38 µm and the carbides volume fraction was raised from 2.2 to 4.6 vot%. Mg changed the morphology of the carbide from a coarse and continuous one to a separate one. Mg with the mechanisms of grain boundary and matrix/carbide boundary led to changing the carbide composition and also, the mechanical properties. Mg increment from 0 to 47 ppm caused the enhancement of yield strength and rupture life from 309 to 345 MPa and from 16h to 30h, respectively. Grain size and the amount of carbide were the main factors contributing to the rupture of life properties in this study. The increment of the carbide volume fraction was the main mechanism of rupture life enhancement.