بررسی رفتار خزش سوپر آلیاژ al-2%ni-2%mn-1%mg-(0-1-2)%si
چکیده
در تحقیق حاضر تاثیر سیلیسیم بر ریز ساختار و رفتار خزش فروروندگی سوپر آلیاژ ریختگی al-1/6%ni-1/6%mn-1%mg در محدوده دمایی 220 تا 250 درجه سانتیگراد تحت تنشهایmpa 530-420 مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعات ریز ساختاری نشان می دهد که با افزودن سیلیسیم به سوپر آلیاژ فوق تا 3/1 درصد وزنی نرخ های خزش حالت پایدار کاهش یافته و مقاومت به خزش به دلیل تشکیل ترکیب بین فلزی mg2si بهبود می یابد. این در حالی است که افزودن سیلیسیم بیشتر به آلیاژ، علاوه بر اینکه باعث ایجاد تیغه های سیلیسیم با مورفولوژی نوک تیز در زمینه آلیاژ حاوی 3/1 درصد وزنی سیلیسیم و افزایش تمرکز تنش می شود، باعث افزایش مقدار و توزیع فاز alxmnysiz با پایداری حرارتی نسبتا پایین شده و مقاومت به خزش نیز کاهش می یابد. براساس رابطه خزش توانی حالت پایدار، توان تنشی (n) در اغلب سطوح تنشی در محدوده 7-4 بدست آمد. مقادیر انرژی فعالسازی خزش برای آلیاژ بدون حضور سیلیسیم در سطوح تنشی بالا بین kj/mol 97/87-41/81 متغیر بود که با توجه به مقادیر (n)، بیانگر کنترل سرعت صعود نابجایی ها از طریق مکانیزم کانال نابجایی می باشد. این محدوده در سطوح تنشی پایین بین kj/mol 94/121-5/93 بدست آمد که مابین انرژی فعالسازی نفوذ درخود آلومینیم در شبکه (kj/mol 142) و درکانال نابجایی ها (kj/mol 82) می باشد. بنابراین سرعت صعود نابجایی ها بوسیله دو مکانیزم نفوذ آلومینیم در شبکه و در کانال نابجایی به صورت موازی و هم زمان کنترل می شود. این در حالی است که مقادیر انرژی فعالسازی برای آلیاژهای حاوی مقادیر si% 3/1و si% 5/2 در تمامی سطوح تنشی بین kj/mol 7/229-9/196 متغیر بود که با توجه به مقادیر (n)، پیش بینی می شود کنترل سرعت صعود نابجایی ها با مد نظر قرار دادن تعداد زیاد ذرات بین فلزی، توسط نفوذ از طریق شبکه صورت گرفته باشد.