محمد رضا توکلی - دانشجوی دکتری مهندسی مواد و متالوژی
آفاق پناهی مقدم - دانشجوی دکتری مهندسی موادو متالورژی
سید مهدی عباسی - استاد،عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی مالک اشتر
احمد مرادی - دانشجوی مهندسی مواد متالورژی صنعتی

هدف از این پژوهش حاضر بررسی اثر نورد سرد و آنیل نهایی بعد از آن بر ریز ساختار،سختی و خواص کششی سوپر آلیاژ Hastelloy X و تعیین دما و زمان بهینه آنیل تبلور مجدد است.برای این منظور ابتدا شمش تهیه شده به روش VIM ،پس از تصفیه به روش ESR،تحت عملیات همگن سازی و نورد گرم قرار گرفت.در ادامه تسمه نورد گرم شده در دمای ۱۱۷۵°C به مدت ۱ ساعت تحت عملیات حراتری آنیل انحلالی قرار گرفته و بلافاصله در اب سرد شد.پس از این مرحله جهت دستیابی به ورق Hastelloy X ،تسمه عملیات حرارتی شده با ضخامت ۱۰ mm تحت نورد سرد قرار گرفت،و پس از ۳ مرحله کارسرد همراه با آنیل میانی در بین مراحل،ورق با ضخامت mm ۱/۲۵ تولید گردید.به منظور بررسی اثر دمای آنیل بعد از کار سرد و نیز دستیابی به دمای مناسب آنیل،از ورق بدست آمده نمونه هایی بریده شده و در بازه زمانی ۱۱۰۰ ˚C تا۱۲۰۰ ˚C به مدت یک ساعت تحت عملیات آنیل نهایی بعداز کار سرد (آنیل تبلور مجدد)قرار گرفته و در هوا خنک شدند.ریز ساختار ها بوسیله میکروسکوپ های نوری و الکترونی روبشی آنالیز ،و خواص مکانیکی نمونه ها از طریق آزمون سختی سنجی و آزمایش کشش در دمای محیط و دمای بالا بررسی گردید.با استفاده از نرم افزارهای آنالیز گر تصویر اندازه دانه ها و رسوبات و کسر حجمی کاربید ها محاسبه شد.نتایج نشان داد که ریز ساختار نمونه آنیل نهایی شده در دمای ۱۱۵۰ ºC به مدت ۱ساعت و سرد شده در هوا،در مقایسه با سایر دماهای آنیل نهایی،دارای دانه های هم محور تر با قطر میانگین ۳۱/۸ میکرومتر بوده که تبلور مجدد در آن کامل شده و سختی آلیاژ تحت این شرایط معادل ۱۷۴ ویکرز می باشد.با افزایش دمای آنیل نهایی ساختار به سمت رشد دانه پیش رفته و برای دمای ۱۲۰۰ ˚C رشد بیش از حد دانه ها به وضوح قابل مشاهده است.بیشتر شدن اندازه دانه ها ناشی از افزایش دمای آنیل تبلور مجدد از دمای ۱۱۰۰ C تا۱۲۰۰ ˚C باعث کاهش استحکام و افزایش انعطاف پذیری در آزمون کشش در دمای محیط شده است.وجود کاربید های M۶C در زمینه باعث ایجاد استحکام در دماهای بالا شده و خواص استحکام دما بالا را به آلیاژ بخشیده است.افزایش دمای آنیل نهایی پس از نورد سرد تا ۱۲۰۰ ˚C منجر به انباشتگی رسوبات در مرز دانه ها و افزایش انحلال کاربیدها در زمینه شده و افت استحکام و خواص کششی را بهمراه دارد.رسوب کاربید ها در مرزدانه ها بعنوان مکان های جوانه زنی ترک عمل کرده و مد شکست را از گسیختگی ناشی از دیمپل های درون دانه ای به شکست رخ برگی مرزدانه ای تغییر می دهد

سوپر آلیاژ Hastelloy X،نورد سرد،آنیل تبلور مجدد،ریز ساختاری ،کاربید های M۶C،استحکام دما بالا