بررسي اثر كار گرم و آنيل انحلالي بر ريزساختار و خواص مكانيكي سوپرآلياژ Haynes 188

Influence of Hot-working and Solution Annealing on Microstructure and Mechanical Properties of Haynes 188

در پژوهش حاضر اثر ميزان كرنش اعمالي حين كار گرم و همچنين تاثير عمليات آنيل انحلالي پس ازآن بر ريزساختار و خواص مكانيكي سوپرآلياژ Haynes 188 بررسي شده است. در اين راستا شمش ريختگي و همگن شده سوپرآلياژ Haynes 188 طي پاس هاي متعدد در دماي C 1150 و با دو ميزان كاهش ضخامت 60 و 85% نورد شد. همچنين عمليات آنيل انحلالي پس از كار گرم در محدوده دمايي C 1140 تا C 1200 در زمان هاي 10 تا 120 دقيقه با هدف بهينه كردن خواص كششي انجام شد. بررسي هاي ريزساختاري حاكي از كاهش اندازه دانه در نمونه 85% در حالت نوردي نسبت به نمونه 60% بود. آناليز EDS نشان داد تنها كاربيدهاي غني از تنگستن M6C در ساختار رسوب كرده اند كه عمليات آنيل انحلالي در دماهاي بيش از C 1140 و زمان هاي بيشتر از 30 دقيقه سبب انحلال نسبي كاربيدها و درشت شدن دانه ها مي شود. تصاوير ميكروسكوپ الكتروني روبشي (SEM) پس از آنيل انحلالي نشان داد كه نرخ انحلال كاربيدها تحت شرايط يكسان آنيل، براي نمونه با 85% كاهش ضخامت بيشتر از نمونه ديگر است. استحكام تسليم نمونه با كاهش ضخامت 85% بسيار بالاتر از نمونه با 60% كاهش ضخامت بود كه پس از آنيل انحلالي در دماي C 1140 به مدت 10 دقيقه استحكام تسليم نمونه با 85% كاهش ضخامت مجددا افت كرد؛ اما براي نمونه 60%، با انجام فرآيند آنيل انحلالي تحت شرايط مشابه نه تنها افت استحكام رخ نداد بلكه بهبود داكتيليته نيز ملاحظه شد.

In present work effects of strain in hot working process and solution annealing, on microstructure and subsequent mechanical properties were investigated. The billet were hot rolled into final reduction in thickness 60 and 85% (R-60 and R-85) at 1150 ˚C. After that, solution annealing at 1140 ˚C to 1200 ˚C for 10 to 120 minutes were conducted to optimize of mechanical properties. The microstructures revealed grain size of R-85 sample was lower than another, but grain growth was observed for annealed sample above 1140 ˚C after 30 minutes. EDS analysis shown M6C carbide rich of tungsten is only precipitated carbide. It's also found that grain growth rate is much more for R-85 sample. SEM evaluations also confirmed faster solution rate of carbides for R-85 sample. Yield strength of R-85 is very higher relative to R-60 while after annealing at 1140 ˚C for 10 minutes it decreased drastically. Annealing in same condition for R-60 sample cause not only decreasing of strength, even improved ductility.