سوپرآلیاژ پایه نیکل IN738LC به طور گسترده در کاربردهای با تنش و دماهای بالا استفاده می‌شود. در طی قرارگیری در شرایط بحرانی سرویس، ریزساختار این آلیاژ تحت انواع مکانیزم‌های تخریب از قبیل درشت شدن رسوبات γ′، تشکیل شبکه‌ی پیوسته‌ی کاربیدهای مرزدانه‌ای، تجزیه کاربیدهای MC و تشکیل فازهای مضر قرار می‌گیرد. تجزیه کاربیدهای اولیه به طور معمول در زمان‌های طولانی قرارگیری در دماهای بالا رخ داده و در کنار سایر مکانیزم‌های زوال ریزساختاری، افت خواص مکانیکی قطعه را موجب می‌شود. در پژوهش حاضر واکنش تجزیه کاربیدهای MC در پره‌های کارکرده با تاریخچه سرویس و شرایط عملیات حرارتی مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین تغییرات ترکیب شیمیایی نواحی کاربیدی در نمونه‌های مختلف اندازه‌گیری شده و با عمر باقیمانده‌ی خزشی مقایسه شده است. از آنجا که واکنش تجزیه کاربیدهای MC به کاربیدهای M₆C/M₂₃C₆ تقریباً بازگشت‌ناپذیر بوده و کمتر متاثر از تاریخچه‌ی بازسازی و عملیات حرارتی نمونه می‌باشد، مطالعه‌ی تجزیه کاربیدی در ریزساختار سوپرآلیاژ IN738LC اطلاعات ارزشمندی در رابطه با وضعیت قطعه تحت سرویس بوده فراهم خواهد آورد. علاوه بر این، نتایج حاضر روش مطالعه نواحی چند فازی در اطراف کاربیدهای MC اولیه را به عنوان روشی سودمند برای ارزیابی میزان زوال ریزساختاری و خواص مکانیکی این سوپرآلیاژ پیشنهاد می‌کند. پرونده مقاله

چکیده
تغییرات ریزساختاری و خواص مکانیکی سوپرآلیاژ IN617 کارکرده در دمای °C750 و زمان 105000 ساعت مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی از آزمایشهای متالوگرافی، SEM، TEM، استخراج فازها از زمینه، XRD و خواص مکانیکی استفاده شد. در اثر کارکرد طولانی مدت در بیشتر مرزدانه‌ها کاربیدهای پیوسته تشکیل شده و در درون دانه‌ها و مرزهای دوقلویی نیز کاربیدهای درشت تشکیل شده است. کسر سطحی کاربیدها از 5/0 درصد در نمونه‌ی کارنکرده به 5/6 درصد در نمونه‌ی کارکرده افزایش یافت. علاوه بر سه ترکیب اصلی M₆C، M₂₃C₆ و Ti(C,N) در ساختار فاز γ' و به مقدار ناچیز فاز مضر دلتا شناسایی گردید. وجود فاز γ' پس از زمان کارکرد 105000 ساعت نشان دهنده پایداری خواص سوپرآلیاژ 617 است. بر اساس ابعاد ذرات γ' (4-10 نانومتر) و هم چنین مورفولوژی آنها، این فاز در مرحله انحلال قرار دارد. از 5/6 درصد کسر سطحی کاربیدها، 2/2 درصد به کاربید M₆C اختصاص دارد؛ براساس بررسی ریزساختاری و نتایج آنالیز عنصری این کاربید در مرحله استحاله به کاربید M₂₃C₆ و فاز γ' قرار داشته و درصد کمی از ترکیب Ti(C,N) نیز به کاربید تبدیل شده است. وجود کاربیدهای M₂₃C₆ با ابعاد کمتر از 200 نانومتر در داخل دانه‌ها نشان‌دهنده ادامه فرایند جوانه‌زنی کاربیدها، هر چند کم است. بیش از 90 درصد مورفولوژی کاربیدها به شکل‌های شبه‌کروی و بی‌شکل بوده و باقیمانده به شکل‌های صفحه‌ای و میله‌ای شکل می‌باشند. مورفولوژی و ابعاد کاربیدهای مرزدانه‌ای و درون‌دانه‌ای نشان می‌دهند که آنها در مرحله ادغام و توده‌ای‌شدن قرار دارند. استحکام و سختی آلیاژ کارکرده بهتر از نمونه‌ی کارنکرده است؛ اما به دلیل تشکیل کاربیدهای درشت مرزدانه‌ای انرژی ضربه بیش از 75 درصد کاهش یافت. نتایج آزمایشها و ارزیابی نشان داد که سوپرآلیاژ 617 ماده مناسبی برای محدوده‌ی دمایی 800-700 درجه و زمان‌های طولانی مدت است. پرونده مقاله