بررسی رفتار خزشی اتصالات ایجاد شده در سوپرآلیاژ پایه نیکل GTD-111 با روش فاز مایع گذرا (TLP)

سوپرآلیاژ پایه نیکل GTD-111 به طورگسترده ای در توربین های گازی زمینی و هوایی به کار میروند. از جمله روش های اتصالاین آلیاژها روش فاز مایع گذرا (TLP) می باشد. در تمامی آلیاژهای پایه نیکل و اتصالات TLP ، اشاعه ترک های بین دانه ای دردماهای بالا یک مکانیزم رایج شکست خزشی می باشد. رشد ترک های خزشی در این مواد، توسط جوانه زنی و رشد حفراتمرزدانه ای می باشد. نمونه های خزشی در ناحیه اتصال TLP معمولاً دارای داکتیلیتی و عمر خزشی پایین می باشند. یکی ازعوامل تاثیرگذار در این فرایند تاثیرات زمان و دما می باشد که تحت اثر یک بار ثابت باعث بروز رفتار خزشی در مناطق اتصالمی شوند. لذا در این مقاله تاثیر دما و زمان اتصال دهی بر رفتار خزشی اتصال فاز مایع گذرا سوپرآلیاژ پایه نیکل 111-GTDمورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. فرایند اتصال دهی در دماهای 1080-1120 و 1160°C در زمان های انجماد کاملهمدما به ترتیب 195، 135 و 90 دقیقه انجام گردید. عملیات حرارتی همگن سازی بر روی تمامی نمونه های اتصال نیز اعمالگردید. پس از آن، آزمون خزش در شرایط دمای 982°C و تنش 152MPa روی نمونه های اتصال داده شده انجام شد. انرژیاکتیواسیون آلیاژ GTD-111 و اتصال TLP آن با پرکننده MBF30 در حدود 264kJ/mol بوده و صعود نابجایی مکانیزمکنترل کننده خزشی در شرایط 152MPa؛ 982/152°C می باشد ریزساختار ناحیهی زیرلایه شکست خزشی اتصال توسطمیکروسکوپ نوری و الکترونی روبشی مورد بررسی و تحلیل قرار گرفت. همچنین، جهت بررسی مکانیزم شکست و تحلیل عمرخزشی نمونه های اتصال یافته، مقطع شکست نمونه های خزشی مورد مطالعه میکروسکوپ SEM قرار گرفت. نتایج نشان داد کهبا افزایش دمای اتصال دهی از 1080 تا 1160°C، زمان شکست خزشی از 26 ساعت به 6 ساعت کاهش می یابد . نتایج ریزسختیاز منطقه شکست خزشی نشان می دهد که با دور شدن از سطح مقطع شکست به سمت زیرلایه ، مقدار سختی در هر سه دماکاهش می یابد. شکست خزشی تمامی اتصالات انجام شده از ناحیه درز اتصال رخ داد و داکتیلیتی نمونه های اتصال بسیار کمتراز فلز پایه می باشد. بررسی سطوح شکسته شده خزشی هم مشخص کرد که مکانیزم شکست خزشی اتصالات TLP جوانه زنیمیکروترک ها و اشاعه ی آنها می باشد.