تأثیر گرمایش سریع بر ریزساختار و پایداری حرارتی آلیاژ پایه نیکل آلومیناید IC221M

نوع مقاله : علمی و پژوهشی

نویسندگان

• حسین بنا ¹
• منصور سلطانیه ²

¹ دانشگاه علم و صنعت ایران دانشکده مهندسی

² تورنتو

10.22067/ma.v0i29.49175

چکیده

تاثیر گرمایش القایی سریع بر پایداری حرارتی آلیاژ پایه نیکل آلومیناید IC221M، حاوی کروم، مولیبدن زیرکونیوم و بور، مورد بررسی قرار گرفت. آلیاژ با روش ذوب مجدد قوسی تحت خلاء تولید شد. تغییرات ریزساختاری آلیاژ در مناطق دندریتی و بین دندریتی در اثر عملیات حرارتی سریع در دمای 1100 درجه سانتیگراد، با کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی و انجام آنالیز تصویری دنبال شد. نتایج این بخش با نتایج حاصل از عملیات حرارتی عادی مقایسه شد. با بررسی نتایج مشخص گردید که عملیات گرمایش سریع سبب تسریع حذف ساختار غنی از زیرکونیوم در مناطق بین دندریتی می­شود. همچنین سرعت رشد ذرات رسوبی در نواحی دندریتی نیز، متاثر از این عملیات تسریع می شود. مکانیزم رشد ذرات رسوبی با انجام آنیل سریع، با کمک رسم نمودارهای توزیع اندازه ذرات رسوبی آنیل شده و مقایسه با نمودارهای مربوط به مدلهای LSW، TIDC و Hillert تعیین و مشخص شد که مکانیزم رشد در اثر گرمایش سریع ثابت می­ماند.

کلیدواژه‌ها

• آلیاژ پایه نیکل آلومیناید
• گرمایش سریع القایی
• ساختار غنی از زیرکونیوم
• رشد ذرات رسوبی

---

عنوان مقاله [English]

Rapid Heating Effects on Microstructure and Thermal Stability of a Ni3Al Base Alloy, IC221M

نویسندگان [English]

• Hosein Banna ¹
• Mansour Soltanieh ²

¹ Iran university of science and technology

² Torento

چکیده [English]

The effects of rapid induction heating on the thermal stability of a Ni3Al base alloy containing Cr, Mo, Zr and B was investigated.  The alloy was produced with vacuum-arc remelting technique. Microstructural changes in the dendritic and interdendritic region during rapid heating process are clarified using scanning electron microscopy and image analyzing technique.  The results of this type of heat treatment were compared with normal heat treatment.  Results showed that rapid heating can accelerate the elimination speed of high zirconium phase and also the growth kinetics of γ' precipitates but has no significant effect on the growth mechanism.
 

کلیدواژه‌ها [English]

• : Ni3Al base intermetallic
• rapid heating
• zirconium rich structure
• coarsening

مراجع

Lee D., "Thermal aging effects on the microstructure, oxidation behavior and mechanical properties of as-cast Ni3Al alloys", Ph. D. Thesis, University of Tennessee, Knoxville, (2004).

2. Lee W.H., Lin R.Y., "Oxidation, sulfidation and hot corrosion of intermetallic compound Fe3Al at 605°C and 800°C", Materials Chemistry and Physics, Vol. 58, pp. 231-242, (1999).

3. Stoloff N.S., Lin C.T., Deevi S.C., "Emerging applications of intermetallics", Intermetallics, Vol. 8, pp. 1313-1320, (2000).

4. Lee W.H., Lin K.Y., "Hot corrosion mechanism of intermetallic compound Ni3Al", Materials Chemistry and Physics, Vol. 77, pp. 86-96, (2003).

5. Deevi S.C., Sikka V.K., "Nickel and iron aluminides: an overview on properties, processing, and applications”, Intermetallics, Vol. 4, pp. 357-375, (1996).

6. Lee D., Santella M.L., Anderson I.M., Pharr G.M., “Thermal aging effects on the microstructure and short-term oxidation behavior of a cast Ni3Al alloy”, Intermetallics, Vol. 13, pp. 187–196, (2005).

7. Lee D.B., Santella M.L., "High temperature oxidation of Ni3Al alloy containing Cr, Zr, Mo, and B", Materials Science and Engineering A, Vol. 374, pp. 217–223, (2004).

8. Motejadded H.B., Soltanieh M., Rastegari S., “An investigation about the effect of annealing conditions on microstructure in a Ni3Al base alloy”, Journal of alloys and compounds, Vol. 486, pp. 881-885, (2009).

9. Razavi S.H., Mirdamadi Sh., Arabi H., Szpunar J., "Mathematical Model of Influence of Induction Rapid Heating on Nucleation and Growth of Precipitates", Materials Science and Technology, Vol. 17, pp. 1205-1210, (2001).

10. Motejadded H.B., Soltanieh M., Rastegari S., "The dissolution mechanism of a zirconium rich structure in a Ni3Al base alloy", Journal of Materials Science and Technology, Vol. 27, pp. 885-892, (2011).

11. Lee D.B., Santella M.L., "High temperature oxidation of Ni3Al alloy containing Cr, Zr, Mo, and B”, Materials Science and Engineering A, Vol. 374, pp. 217-223, (2004).

12. Lifshitz I.M., Slyozov V.V., “The kinetics of precipitation from supersaturated solid solutions”, Journal of Physics and Chemistry of Solids, Vol. 19, pp. 35-50, (1961).

13. Razavi S.H., Mirdamadi Sh., Szpunar J., Arabi H., "Improvement of age-hardening process of a nickel-base superalloy, IN738LC, by induction aging", Journal of Materials Science, Vol. 37, pp. 1461-1471, (2002).