اثر بور و زيركونيوم بر ريزساختار و استحكام خستگي سوپر آلياژ Nimonic 105 در دماي ˚C 750

در اين تحقيق، ريزساختار و خواص خستگي كم‌چرخه دما بالاي سوپر آلياژ Nimonic 105 در حضور بور و زيركونيم مورد بررسي قرار گرفته است. آزمون خستگي كم چرخه در شرايط كرنش كنترل (كرنش 0/8) با نرخ بارگذاري 3×10^-3 S^-1 در 0=R در دماي °C 750 در اتمسفر محيط انجام شده است. نتايج نشان داد كه عنصر زيركونيم سبب تشكيل كاربيدهاي ZrC در مرز دانه‌ها و درون دانه‌ها مي‌گردد. همچنين افزودن عنصر زيركونيم سبب كاهش اندازه دانه آلياژ شده است. در غياب عنصر زيركونيم رسوبات كاربيدي عمدتاً از نوع (Cr,Mo)23C6 و در مرزدانه‌ها يافت مي‌شوند. عنصر بور سبب كاهش اندازه رسوبات ´γ مي‌شود. با افزودن بور دوقلويي‌ها در ساختار افزايش چشمگيري دارد. افزودن عنصر بور تا 0/013% وزني سبب بهبود خواص خستگي كم چرخه دما بالاي آلياژ مي‌شود. در حضور( 0/013% وزني) بور، شكست از نوع درون دانه‌اي و بين دانه‌اي است؛ در حالي كه با افزودن عنصر زيركونيم تا 0/16% وزني نوع شكست كاملاً بين دانه‌اي مي‌باشد. تشكيل كاربيدهاي سخت صفحه‌اي MC ناشي از افزودن Zr كه يك شبكه غير‌كوهرنت با زمينه و مرزدانه‌ها دارند، مكان‌هاي شروع و تكثير ريزترك‌ها را فراهم مي‌كند. در نتيجه در حضور عنصر زيركونيم ترك‌هاي ثانويه افزايش و عمر خستگي آلياژ كاهش مي‌يابد.