Abstract



 
   

Volume 6 - No. 4
THE EFFECTS OF HOMOGENIZING ON THE CASTING MICROSTRUCTURE AND HARDNESS OF GTD111 SUPERALLOY  
 

تأثیر عملیات همگن‌سازی بر ریزساختار و سختی ساختار ریختگی سوپرآلیاژ GTD111

مهرداد توکلی, معصومه سیف اللهی و سید مهدی عباسی

تاريخ ثبت اوليه: // ، تاريخ دريافت نسخه اصلاح شده: // ، تاريخ پذيرش قطعي: //

چكيده     هدف از این پژوهش، تحقیق اثر عملیات همگن‌سازی بر ریزساختار ریختگی و سختی سوپرآلیاژ پلی¬کریستال GTD111 است. انجام عملیات همگن سازی در شرایط بهینه، پارامتری تأثیرگذار بر انجام صحیح عملیات حرارتی آنیل جزئی و پیرسازی آلیاژ است. این سوپرآلیاژ به روش ذوب القایی تحت خلاء ریخته‌گری شد و سپس در دمای 1200 و 1220 درجه سانتی¬گراد و زمان‌های مختلف تحت عملیات همگن‌سازی قرار گرفت. بررسی‌های ریزساختاری شامل بررسی جدایش‌ها، فازهای کاربیدی، یوتکتیک و رسوبات گاماپرایم اولیه به روش میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که جدایش عناصر آلومینیوم و تیتانیوم در مناطق بین دندریتی و تنگستن در مرکز دندریت در حالت ریختگی وجود داشته که پس از همگن‌سازی در دمای 1220 به مدت دو ساعت به¬طور تقریبی حذف شده است. کسر حجمی کاربیدها، یوتکتیک و گاماپرایم اولیه به¬ترتیب از 6%، 10% و 28% در حالت ریختگی به 4%، 7% و 41% پس از همگن¬سازی در دمای 1220 درجه سانتی‌گراد به مدت دو ساعت کاهش یافته است. سختی سوپرآلیاژ GTD111، در شرایط بهینه همگن‌سازی به مقدار 440 ویکرز رسیده که مقدار مطلوبی برای این آلیاژ است.

كلمات كليدي    سوپرآلیاژ GTD-111، همگن‌سازی، رسوبات γ\\\'، کاربید، یوتکتیک.



The Effects of Homogenizing on the casting microstructure and hardness of GTD111 superalloy

Mehrdad Tavakoli, Masumeh Seifollahi and Seyed Mahdi Abbasi

Abstract    In this research, the effect of homogenizing treatment on the microstructure and hardness of polycrystalline GTD 111 Ni-based superalloy was assesed. Homogenizing is one of the key parameters on the efficiency of annealing and ageing of the alloy. The superalloy was melted in a vacuum induction melting furnace and homogenized at 1200 and 1220C for different times. Microstructure evolution by optical and scanning electron microscopy showed that the segregation of Al and Ti at interdendritic region and W at the core of the dendrite eliminates after homogenizing at 1220C for 2 hr. volume fraction of carbides, eutectic and gamma prime of the cast alloy was 6%, 10% and 28% respectively that reach to 4%, 7% and 41% after homogenizing at 1220C for 2 hr. The hardness of the alloy at this condition was 440Hv which is favorable for the homogenized alloy.

Keywords    GTD-111 superalloy, Homogenizing, ?\', cardide, eutectic.

 

منابع:

1. Sajjadi, S., Nategh, S. and Guthrie, R., Study of microstructure and mechanical properties of high performance Ni-base superalloy GTD-111, Materials Science and Engineering: A, 325 (1) (2002) 484-489. 2. Yang, C., Effects of heat treatments on the microstructure and mechanical properties of Rene 80, Materials & Design, 43 (2013) 66-73. 3. Reed, R., The superalloys: fundamentals and applications, Cambridge university press, (2006). 4. Donachie, M.J. and Donachie, S.J., Superalloys: a technical guide, ASM International, (2002) 110-128. 5. Lakner, J., Gyorok, G., Kovats, R., Varga, V. and Olah, Z., Calculation of homogenization Degree in Aluminium Alloys Using the Diffusion Parameter Approximation, 10th IEEE Jubilee International Symposium on Applied Machine Intelligence and Informatics, (2012). 6. Balikci, E., Raman, A. and Mirshams, R.A., Influence of various heat treatments on the microstructure of polycrystalline IN738LC, Metallurgical and Materials Transactions A, 28(10) (1997) 1993-2003. 7. محسن دلفان و حسین عربی، تأثیر ترتیب اعمال سیکل پوشش دهی و عملیات حرارتی بر ریز¬ساختار پره¬های متحرک توربین¬های گازی ساخته¬شده از جنس سوپر¬آلیاژ GTD-111، نوزدهمین کنفرانس بین-المللی برق، 1383، تهران. 8. محمد مهدی اصفهانی، سید حسین رضوی و شمش¬الدین میر دامادی، تأثیر تنش حرارتی در سیکل عملیات حرارتی رسوب سختی بر ریز¬ساختار و سختی سوپر¬آلیاژ GTD111، دومین همایش مشترک انجمن مهندسین متالورژی و جامعه ریخته¬گران ایران، 1390، تهران. 9. Hosseini, S.A., Zangeneh Madar, K. and Abbasi, S.M., Effect of Homogenization Heat Treatments on the Cast Structure and Tensile properties of Nickel-base Superalloy ATI 718Plus in the Presence of Boron and Zirconium Additions, Materials Science and Engineering: A, 689 (2017) 103-114. 10. Epishin, A., Svetlov, I., Petrushin, N., Loshchinin, Y. and Link, T., Segregation in Single-Crystal Nickel-Base Superalloys, Defect and Diffusion Forum, 309-310 (2011) 121-126. 11. Choi, B.G., Kim, I.S., Kim, D.H. and Jo, C.Y., Temperature dependence of MC decomposition behavior in Ni-base superalloy GTD 111, Materials Science and Engineering: A, 478 (2008) 329-335. 12. García-Suárez, E.J., Tristany, M., García, A.B., Collière, V. and Philippot, K., Carbon-supported Ru and Pd nanoparticles: Efficient and recyclable catalysts for the aerobic oxidation of benzyl alcohol in water, Microporous and Mesoporous Materials, 153 (2012) 155–162. 13. Caldwell, E.C., Fela, F.J. and Fuchs, G.E., The Segregation of Elements in High-Refractory-Content Single-Crystal Nickel-Based Superalloys, Journal of Materials, 56 (2004) 44-48. 14. El-Bagoury, N., Waly, M. and Nofal, A., Effect of various heat treatment conditions on microstructure of cast polycrystalline IN738LC alloy, Materials Science and Engineering: A, 487 (2008) 152-161.
 
 Download PDF 


Term of Use  | Privacy Policy | Contact Us

Journal of Advanced Materials and Technologies
E-mail: office@jem.ir
Web Site: http://www.jamt.ir