بررسی فازهای موجود در یک سوپرآلیاژ ریختگی پایه کبالت Co-Al-W با استفاده از روش های تجربی و نرم افزار JMatPro

تقاضا برای افزایش راندمان توربین های گازی، محرک اصلی برای توسعه نسل های جدید مواد دمای بالاست. در ‏این راستا سوپرآلیاژهای جدید پایه کبالت ‏Co-Al-W‏ حاوی فاز استحکام بخش '‏‎γ که پتانسیل مناسبی جهت ‏بکارگیری در دمای بالا دارند مورد توجه قرار گرفته اند. هدف اصلی این تحقیق بررسی فازهای ایجاد شده در یک ‏سوپرآلیاژ ریختگی چند عنصری از این خانواده، با استفاده از روش های تجربی و نرم افزار ‏JMatPro‏ است. به این ‏منظور پس از طراحی آلیاژ، عملیات ریخته گری آن در کوره ‏VIM‏ انجام شد. آلیاژ با استفاده از ‏SEM-EDS، ‏FE-SEM، ‏XRD‏ و ‏DSC‏ مورد آنالیز قرار گرفت. نتایج تجربی نشان داد که در زمینه آلیاژ ریختگی (فاز γ) ، تنها ‏فاز '‏‎γ و کاربیدهای ‏MC‏ (غنی از تیتانیم و تنگستن) حضور دارند. نتایج نرم افزار به خوبی حضور فازهای مذکور ‏و دماهای تشکیل آن ها را پیش بینی کرد. به علاوه نتایج نرم افزار نشان داد که فاز μ باید در ریزساختار آلیاژ ‏وجود داشته باشد. طبق نتایج و پیش بینی های نرم افزار، عملیات حرارتی در دمای ‏900 درجه سانتیگراد و زمان 48 ساعت ‏انجام شد و فاز غنی از تنگستن μ در ریزساختار به وجود آمد. نتایج نشان داد که از نظر ترمودینامیکی تشکیل ‏فاز μ لازم است اما تامین شرایط سینتیکی در تشکیل آن نقش مهمی دارد. ‏