ارزیابی ریزساختار، خواص مکانیکی و بافت انجمادی اینکونل 625 روی زیرلایه اینکونل 738LC توسط رسوب‌نشانی مستقیم لیزری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشگاه صنعتی مالک اشتر - مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری‌های ساخت

چکیده

در تحقیق حاضر، ساخت افزایشی سوپرآلیاژ اینکونل 625 روی زیرلایه اینکونل 738 به‌صورت نمونه مکعبی به ابعاد cm22×2 با الگوی یک‌جهت انجام شد. هدف از ساخت این نمونه‌ ارزیابی قطعه از نظر ریزساختار، خواص مکانیکی و بافت انجمادی بوده‌است. به‌منظور بررسی خواص ، از میکروسکپ الکترونی و نوری، پراش پرتوایکس و دستگاه پراش پرتوایکس مجهز به زاویه‌یاب استفاده شد. نتایج نشان داد انجماد دانه‌ها از حوضچه مذاب به سمت زیرلایه (جهت انتقال حرارت) است. تصاویر میکروسکپی الکترونی روبشی از ریزساختار نشان داد دندریت‌های ستونی در لایه‌های بالایی در نمونه بزرگ‌تر از دندریت‌های ستونی در نواحی میانی به همراه بازوی ثانویه هستند. بررسی تصاویر قطبی یک جزء بافت - Goss ({011} >100< ) به‌اضافه یک مؤلفه مکعبی نسبتاً ضعیف ({001} >100< ) را نشان داد.(قرارگیری اکثر دانه‌ها در امتداد جهت >100< ) همچنین استحکام نهایی، تسلیم و ازدیاد طول به ترتیب 990 ، 563 مگاپاسکال و 48 درصد برای جهت موازی با محور کشش به دست آمد.

کلیدواژه‌ها


  1. ک. زنگنه‌مدار، مقدمه‌ای بر فلزات و آلیاژهای هوایی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، بهار 1378.
  2. Francis, A., Thirugnanasambantham, K. G., Ramesh, R., Roshan, M. V., & Kumar, M. P. U. (2022). High-temperature erosion and its mechanisms of IN-738 super alloy under hot air jet conditions. International Journal on Interactive Design and Manufacturing (IJIDeM), 1-7.‏
  3. Zandifar, A., Amirjan, M., & Parvin, N. (2022). Preparation and Characterization of Nickel-Based Brazing Powder and Paste for Wide Gap Repair on IN738 Alloy. Journal of Materials Engineering and Performance, 1-10.‏4. Amirjan, M., & Khodabandeh, M. (2021). Direct metal deposition of IN625 on IN738LC superalloy: microstructure and crack analysis. Applied Physics A, 127, 1-10.‏5. Zhou, W., Tian, Y., Tan, Q., Qiao, S., Luo, H., Zhu, G., & Sun, B. (2022). Effect of carbon content on the microstructure, tensile properties and cracking susceptibility of IN738 superalloy processed by laser powder bed fusion. Additive Manufacturing, 58, 103016.‏6. Doroudi, A., Dastgheib, A., & Omidvar, H. (2020). The bonding temperature effect of the diffusion brazing Inconel 625 superalloy on the microstructure changes, corrosion resistance, and mechanical properties. Journal of Manufacturing Processes, 53, 213-222.‏
  4. ر. شجاع رضوی، ساخت افزایشی با رسوب نشانی مستقیم لیزری، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، 1398.
  5. Vemanaboina, H., Gundabattini, E., Akella, S., Rao, A. U. M., Buddu, R. K., Ferro, P., & Berto, F. (2021). Mechanical and Metallurgical Properties of CO2 Laser Beam INCONEL 625 Welded Joints. Applied Sciences, 11(15), 7002.‏
  6. Cieslak, M. J., Headley, T. J., & Frank, R. B. (1989). The welding metallurgy of custom age 625 PLUS alloy. Welding Journal, 68(12), 473-482.‏
  7. Dinda, G. P., A. K. Dasgupta, and J. Mazumder. "Laser aided direct metal deposition of Inconel 625 superalloy: Microstructural evolution and thermal stability." Materials Science and Engineering: A 509.1-2 (2009): 98-104.‏
  8. Cao, Y., Farouk, N., Taheri, M., Yumashev, A. V., Bozorg, S. F. K., & Ojo, O. O. (2021). Evolution of solidification and microstructure in laser-clad IN625 superalloy powder on GTD-111 superalloy. Surface and Coatings Technology, 412, 127010.‏
  9. Birosca, S., Di Gioacchino, F., Stekovic, S., & Hardy, M. (2014). A quantitative approach to study the effect of local texture and heterogeneous plastic strain on the deformation micromechanism in RR1000 nickel-based superalloy. Acta materialia, 74, 110-124.‏13. Pang, K., & Wang, D. (2020). Study on the performances of the drilling process of nickel-based superalloy Inconel 718 with differently micro-textured drilling tools. International Journal of Mechanical Sciences, 180, 105658.‏14. Ma, D., Stoica, A. D., Wang, Z., & Beese, A. M. (2017). Crystallographic texture in an additively manufactured nickel-base superalloy. Materials Science and Engineering: A, 684, 47-53.‏15. Fang, X. Y., Li, H. Q., Wang, M., Li, C., & Guo, Y. B. (2018). Characterization of texture and grain boundary character distributions of selective laser melted Inconel 625 alloy. Materials Characterization, 143, 182-190.‏16. Chen, C., Wu, H. C., & Chiang, M. F. (2008). Laser cladding in repair of IN738 turbine blades. International Heat Treatment and Surface Engineering, 2(3-4), 140-146.‏
  10. Kermani, F., Shoja-Razavi, R., Zangenemadar, K., Borhani, M., & Gavahian, M. (2023). An investigation into the effect of scanning pattern and heat treatment on the mechanical properties of Inconel 718 in the direct metal deposition process. Journal of Materials Research and Technology, 24, 4743-4755.‏
  11. Yu, Ting,. (2021).Research on Metallographic Examination of Thermal Spraying Coatings. Journal of Physics: Conference Series.
  12. ISO 6892-1, Metallic materials - Tensile testing - Part 1: Method of test at room temperature2019.
  13. Flemings, Merton C. "Solidification processing." Metallurgical and Materials Transactions B 5.10 (1974): 2121-2134.