فصلنامه علمی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شناسایی و انتخاب مواد ،دانشگاه صنعتی مالک اشتر ،اصفهان،ایران

2 دانشگاه صنعتی مالک اشتر ،اصفهان،ایران

3 دانشگاه صنعتی مالک اشتر،اصفهان ،ایران

10.22061/tej.2008.1305

چکیده

در این پژوهش اثر کارگرم بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ پایه نیکلی NiAl8Cr8MoZrB (IC-221M) مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا پس از تولید آلیاژ به روش ذوب و ریخته گری، چهار نوع عملیات کار گرم در دمای 1000 و 1100 درجه سانتیگراد در میزان کرنش اعمالی متفاوت انجام شد. همچنین دو نوع عملیات کار گرم دو مرحله‌ای نیز طراحی و بر روی نمونه‌های آلیاژ تولیدی اعمال شد. پس از کار گرم، نمونه ها از منظر ریزساختاری، ساختار کریستالی و خواص مکانیکی بررسی شدند. نتایج به دست آمده نشان داد با اعمال کارگرم با نرخ کرنش کم، مقدار مناطق یوتکتیکی موجود در ریزساختار کاهش می‌یابد. از طرفی اعوجاج شبکه کریستالی نمونه‌ها پس از کار گرم افزایش، نظم کریستالی تا حدودی کاهش و خواص مکانیکی دمای بالای آلیاژ نسبت به حالت ریختگی بهبود یافت. همچنین مشخص شد، فرآیند پرس گرم دو مرحله‌ای از طریق مکانیزم تبلور مجدد دینامیک باعث تغییر ماهیت ریزساختار و بهبود قابل توجه خواص مکانیکی در دمای 1000 درجه سانتیگراد می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effect of Hot Work on Properties of Nickel Based IC-221M Alloy

نویسندگان [English]

  • M. Hadi 1
  • A.R. Kamali 2
  • S.M.M. Hadavi 3

1 Materials Identification and Selection Department, Malek Ashtar University of Technology, Isfahan, Iran

2 Malek Ashtar University of Technology, Isfahan, Iran

3 Malek Ashtar University of Technology, Isfahan, Iran

چکیده [English]

In this study, effect of hot work on microstructure and mechanical properties of nickel based alloy NiAl8Cr8MoZrB (IC-221M) was investigated. For this purpose, four types of hot work processes at 1000 and 1100 °C with various apply strain were done. Also two types of two stage hot work processes were performed. Our results show that low strain rate hot working causes to reduction of eutectic regions in the microstructure and ordering parameter of crystalline structure and increasing high temperature mechanical properties of as-cast alloy. Finally, two stage hot pressing process on the basis of dynamic recrystallization mechanism leads to increasing mechanical properties of alloy at 1000 °C.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Nickel alumina
  • 221M-IC alloy
  • hot work
  • eutectic phase
  • high temperature mechanical properties

[1] Deevi S.C., Sikkat V.K., Liu C.T., "Processing, Properties, and Applications of Nickel and Iron Aluminides", Progress in Materials Science Vol.42, 1997, pp. 177-192. [2] Deevi S.C., Sikka V.K., "Nickel and iron aluminides: an overview on properties, processing, and applications", Intermetallics4, 1996, pp. 357- 375. [3] Yamaguchi M., Inui H., Ito K., "HighTemperature Structural Intermetallics", Acta Mater. 48, 2000, pp. 307-322. [4] Liu C.T., Pope D.P., "Ni3Al and its alloys", Intermetallic Compounds: principles and practice, Vol. 2-Practice, Edited By J.H. Westbrook and R.L. Fleischer, Chapter 2, 1994, pp. 17-51, J. Wileyand Sons, Chichester, UK. [5] Cermak J., Ruzickovi A., Pokorni, "Grainboundary diffusion of chromium in Ni3Al intermetallic modified by Fe, Cr and Zr", Intermetallics 6, 1998, pp. 437-443. [6] Jong-Hoon L., Byung-Hak Ch., Zin-Hyoung L., Hak-Min K., “Effect of Zirconium in Two Phase (NiAl 1 Ni3Al) Alloy”, Scripta Materialia Vol. 40, No. 7, 1999, pp. 853–857. [7] Santella M.L., Sikka V.K., "Weldable nickel aluminide alloy", US patent 6482355, 2002. [8] Sikka V.K., Deevi S.C., Viswanathan a S., Swindeman R.W., Santella M.L., "Advances in processing of Ni3Al-based intermetallics and applications", Intermetallics 8, 2000, pp. 1329- 1337. [9] Sikka V.K., Santella M.L., Angelini P., Mengel J., Petrusha R., Martocci A.P., Pankiw R.I., "Large-Scale manufacturing of nickel aluminide transfer rolls for steel austenitizing furnaces", Intermetallic 12, 2004, pp. 834-844 [10] Lee M.L., Santella, Anderson I.M., Pharr G.M., "Thermal aging effects on the microstructure and short-term oxidation behavior of a cast Ni3Al alloy", Intermetallics 13, 2005, pp. 187- 196. [11] Hadi M., Kamali A.R., Banna H., Hadavi S.M., "Investigation on Forgability of IC-221M Alloy", Unpublished. [12] Parsad Y.V.R.K., Sasidhara S., Sikka V.K., "Characterization of mechanisms of hot deformation of as-cast nickel aluminide alloy", Inetrmetallic 8, 2000, pp. 987-995. [13] Schneibel J.H., Proter W.D., Horton J.A., "Plastic Flow and Microstructure of cast Nickel Aluminide at 1273 K", Metallurgical Transaction A, 1986, pp. 2157-2162. [14] Park N.K., Kim I.S., Na Y.S., Yeom J.T., "Hot forging of a nickel –base superalloy", Journal of Materials Processing Technology 111, 2001, pp. 98-102 [15] "Casting Nickel Aluminum ordered alloy", ASTM A1002-99, 2006. [16] Suryanarayana C., "Mechanical Alloying and Milling", Marcel Dekker, New York, 2004.