بررسی مورفولوژی و اندازه ذرات رسوبی γ' در سوپرآلیاژ پایه نیکل X-750 تحت دماهای پیرسازی متفاوت

سوپرآلیاژهای پایه نیکل، به دلیل ویژگی های منحصر به فرد در دماهای بالا همانند استحکام های کششی، خزشی و خستگی بالا، مقاوم به خوردگی و اکسیداسیون، جایگاه ویژه ای را در صنعت نفت و گاز، وسایل نقلیه فضایی، زیردریایی، راکتورهای هسته ای، موتورهای الکتریکی نظامی، کشتی های شیمیایی و لوله مبدل حرارتی دارند. از میان سوپرآلیاژهای پایه نیکل، اینکونل X-750 که یک آلیاژ قابل رسوب سختی است، تحت چرخه های عملیات حرارتی متفاوت، مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا همه نمونه ها با ابعاد یکسان، در دمای ثابت C° 5 ± 1155، به مدت 2 ساعت تحت عملیات انحلال قرار گرفتند و با نرخ سرمایش آهسته، در محیط کوره سرد شدند. سپس پیرسازی نمونه ها در چهار دمای متفاوت 600، 705، 760 و C° 845 به مدت 24 ساعت انجام شد. بررسی های ریزساختاری به وسیله میکروسکوپ های نوری و الکترونی نشان داد که محیط و شرایط سرمایش پس از عملیات انحلال و نیز دمای پیرسازی، بر مورفولوژی، کسر حجمی و اندازه ذرات گاما پرایم اولیه و ثانویه موثر است. نتایج نشان داد که با افزایش دمای عملیات پیرسازی، مورفولوژی ذرات رسوبی γ' از حالت کروی به مکعبی متمایل شده و درشت تر می شود و به تبع آن، درصد حجمی γ' کاهش می یابد. همچنین دمای پیرسازی، در تشکیل منطقه عاری از رسوب (PFZ) در اطراف مرزدانه ها، نقش موثری دارد. به طوری که با افزایش دما، ضخامت این منطقه افزایش می یابد.