بررسي اثر دماي ريختگي بر ريزساختار و خواص كششي گرم سوپرآلياژ پايه آهن نيكل

effect of pouring temperature on micro structure and hot tensile on Nickle-Iron base super alloy

در اين پژوهش اثر دماي ريخته‌گري سوپر آلياژ پايه آهن و نيكل n155 بر مشخصات ريزساختاري و خواص مكانيكي گرم در اين پژوهش اثر دماي ريخته‌گري سوپر آلياژ پايه آهن نيكل n155 بر مشخصات ريزساختاري و خواص كشش گرم آلياژ مورد بررسي قرار گرفت. مذاب در دماهاي 1420، 1460، 1500، 1540 و 1580 درجه سانتي گراد به داخل قالب‌هاي سراميكي پيش‌گرم شده در محيط خلاء ريختهگري شدند. سپس نمونه‌هاي ريخته شده در يك محفظه عايق تا دماي محيط سرد شدند. نتايج نشان داد كه ريزساختار ريختگي آلياژ شامل تك فاز گاما و فازهاي رسوبي كربونيتريدي (mcn) است. در دماي ريختگي كمتر از 1460 ريز ساختار آلياژ بدليل وجود كاربيد هاي اوليه شامل دانه هاي هم‌محور ريز است و با افزايش دماي ريختگي ريز ساختار اصلاح شده دندريتي درشت در جهت انتقال حرارت رشد يافته اند. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني نشان مي دهد كه مورفولوژي فاز كاربيدي در دماي كمتر از 1460 از شكل scriptlike و بلوكي شكل در زمينه و مرز دانه ها در دماهاي بالاتر به شكل فيلم هاي نازك و ناپيوسته عمدتا در مرز دانه آستنيت تبديل شده اند. نتايج آزمون استحكام كششي گرم نشان داد كه با افزايش دماي ريختگي تا 1500 درجه سانتي گراد بدليل ايجاد ساختار اصلاح شده استحكام كششي تا 310 مگاپاسكال افزايش يافته است و با افزايش بيشتر دماي ريختگي بدليل افزايش اندازه دانه و تغيير مورفولوژي كاربيد به 245 مگاپاسكال كاهش پيدا كرده است، همچنين درصد ازدياد طول به طور پيوسته با افزايش دماي ريخته‌گري افزايش پيدا كرده است

In this research effect of pouring temprature on the microstructure charactristics and hot tensile properties of an experimental Ni-Fe based superalloy N-155 has been investigated. the the melt was made in induction furnece by vacuum melting . All samples were poured in the preheated ceramic mould in different pouring temprature include of 1420, 1460, 1500, 1540 and 1580 °C and cooled down to room temprature in insolated conditions. The microstructure charactristics was analised by SEM and EDS tecniques. The hot mechanical properties was caried out in 816°C for each casting condition. The results show that the main microstructure consist of austenite as only dominate phase and the secand perciptation phase concist of MCN carbunitride as shown in continuse films precipteted in a long of grain boundries. A fine equiaxed / cellural structure can be shown in pouring temprature less than 1460°C due to initial dissolved carbids. The microstructure was modified to coarse dendritic structure inlongated in heat transpher direction at higher pouring temprature around of 1500 °C. The SE images showed that the carbides morphology are blocy and short script-like in matrix respectivly was preciptated in lower superheat while in higher temprature that change to the thin and non-continouse films which preciptated around of grains boundries. The hot UTS strength reached to 310 Mpa in 1500 °C due to modified structure and reduced to 245 Mpa because of enlarged grains and also elongation increases as pouring temprature rises