بررسی اثر انحراف جهت رشد دانه ها بر رفتار خزشی سوپر آلیاژ پایه نیکلی GTD111DS

هدف از پژوهش حاضر بررسی رفتار خزشی سوپرآلیاژ پایه نیکل GTD111 تولید شده به روش انجماد جهت دار است. ابتدا استوانه هایی از این آلیاژ به روش بریجمن رشد داده شدند. سپس با تهیه نمونه، تحت آزمون خزش در دمای C870 بر حسب دمای کاری پره های توربین صنعتی و تنش های متفاوت قرار گرفتند. رفتار خزشی و تغییرات ریزساختاری این آلیاژ مورد توسط آزمون های مختلف اندازه گیری و بررسی شدند. با توجه به این که هدف این پروژه، شناسایی رفتار خزشی سوپرآلیاژ مذکور در شرایطی است که دانه های ستونی از زاویه ایده ال طی انجماد جهت دار انحراف پیدا کنند، ابتدا دانه بندی در نمونه های ریخته گری تعیین شد، سپس با تعیین میزان انحراف دانه ها، رفتار مکانیکی آنها بررسی شد. همچنین، از شبیه سازی کامپیوتری بهره گرفته شد تا دانه بندی نمونه های ریخته گری شده، مدل سازی شود. با مدل سازی سه بعدی دانه ها در نمونه های خزش و سپس تغییر زاویه رشد دندریت ها در هر دانه، تحلیل کامپیوتری رفتار خزشی نمونه با استفاده از معادله نورتون و تغییرات عمر خزشی با تغییر زاویه انحراف دانه ها بدست آمد. نتایج نشان داد، افزایش زاویه انحراف طی رشد دندریت ها در یک دانه از صفر تا 3 درجه، موجب 4/0درصد افزایش در تنش متوسط و افزایش زاویه رشد در همان دانه از 3 به 10 درجه، موجب 5 درصد افزایش و افزایش از 10 به 20 درجه، موجب 11 درصد افزایش در تنش متوسط در این دانه در مقطع میانی نمونه شد.