بررسي اثر انحراف جهت رشد دانه‌ها بر رفتار خزشي سوپر آلياژ پايه نيكلي GTD111DS

هدف از پژوهش حاضر بررسي رفتار خزشي سوپرآلياژ پايه نيكل GTD111 توليد شده به روش انجماد جهت‌دار است. ابتدا استوانه‌هايي از اين آلياژ به روش بريجمن رشد داده شدند. سپس با تهيه نمونه، تحت آزمون خزش در دماي ˚C870 بر حسب دماي كاري پره‌هاي توربين صنعتي و تنش‌هاي متفاوت قرار گرفتند. رفتار خزشي و تغييرات ريزساختاري اين آلياژ مورد توسط آزمون هاي مختلف اندازه‌گيري و بررسي شدند. با توجه به اين كه هدف اين پروژه، شناسايي رفتار خزشي سوپرآلياژ مذكور در شرايطي است كه دانه‌هاي ستوني از زاويه ايده‌ال طي انجماد جهت‌دار انحراف پيدا كنند، ابتدا دانه‌بندي در نمونه‌هاي ريخته‌گري تعيين شد، سپس با تعيين ميزان انحراف دانه‌ها، رفتار مكانيكي آنها بررسي شد. همچنين، از شبيه‌سازي كامپيوتري بهره گرفته شد تا دانه‌بندي نمونه‌هاي ريخته‌گري شده، مدل‌سازي شود. با مدل‌سازي سه‌بعدي دانه‌ها در نمونه‌‌هاي خزش و سپس تغيير زاويه رشد دندريت‌ها در هر دانه، تحليل كامپيوتري رفتار خزشي نمونه با استفاده از معادله نورتون و تغييرات عمر خزشي با تغيير زاويه انحراف دانه‌ها بدست آمد. نتايج نشان داد، افزايش زاويه انحراف طي رشد دندريت‌ها در يك دانه از صفر تا 3 درجه، موجب 0.4درصد افزايش در تنش متوسط و افزايش زاويه رشد در همان دانه از 3 به 10 درجه، موجب 5 درصد افزايش و افزايش از 10 به 20 درجه، موجب 11 درصد افزايش در تنش متوسط در اين دانه در مقطع مياني نمونه شد.