بررسي اثر كربن بر ريز ساختار و خواص كششي سوپر آلياژ Incoloy 901 در دماي محيط و دماي 650 درجه سانتگراد

Investigation of Carbon Effects on the Microstructure and Tensile Properties of Incoloy 901 Superalloy at Room Temperature and 650 °C

در اين پژوهش تاثير ميزان عنصر كربن در مقادير 0/02 تا 0/09 درصد وزني بر ويژگي هاي ريزساختاري و نيز خواص كششي، در دماي محيط و دماي 650 درجه سانتيگراد، سوپر آلياژ Incoloy 901 مورد بررسي قرار گرفت. آلياژ ها توسط فرايند VIM+ESR تهيه شده و سپس نورد شدند. پس از انجام عمليات حرارتي استاندارد نمونه هاي كشش تهيه شده و آزمون كشش در دماي محيط و دماي 650 درجه سانتيگراد انجام گرفت. براي بررسي هاي ساختاري از ميكروسكوپ نوري و ميكروسكوپ الكتروني روبشي مجهز به سيستم EDS، استفاده شد. افزايش كربن باعث افزايش كسر حجمي كاربيدها در اين آلياژ مي شود. با افزايش مقدار كربن از 0/02 درصد به 0/05 درصد، افزايش كسر كاربيدها منجر به رسوب كاربيدهاي درون دانه اي و مرزدانه اي مفيد شده و در هر دو دما 650 درجه سانتيگراد باعث افزايش استحكام تسليم و استحكام كششي اين آلياژ مي گردد. افزايش بيشتر كربن به 0/09 درصد، به علت تمركز تنش ايجاد شده در اثر رسوب كاربيدهاي درشت و جوانه زني زودهنگام ترك به علت حضور كاربيدها بسيار كشيده، باعث افت استحكام تسليم و استحكام كششي مي گردد. انعطاف پذيري در هر دو دما به طور جزئي مزان كربن تغيير مي كند.

In this research the influence of carbon on the microstructure features and tensile properties of Incoloy 901 superalloy has been investigated. The alloy ingots were produced via VIM+ESR process and then rolled. After heat treating, the tension specimens were machined from the alloy plates and tension tests were carried out at room temperature and 650°C. The Microstructure of alloys was examined using optical Microscope and Scanning electron microscope with EDS. Increasing of carbon content led to increasing of area fraction of carbides. When carbon increased from 0.02 Wt% to 0.0 Wt%, beneficial intragranullar and intergranular carbide precipitated and strength in both temperatures increased. With further increasing of carbon to 0.09 Wt% the strength decreased. Because of formation of big blocks of carbide and carbide films, stress concentration has occurred and lower strength obtained. Ductility had no remarkable changes with carbon variation.