اثر بور و زیرکونیوم بر ریزساختار و استحکام خستگی سوپر آلیاژ Nimonic 105 در دمای C 750

در این تحقیق، ریزساختار و خواص خستگی کم چرخه دما بالای سوپر آلیاژ Nimonic 105 در حضور بور و زیرکونیم مورد بررسی قرار گرفته است. آزمون خستگی کم چرخه در شرایط کرنش کنترل (کرنش 8/0) با نرخ بارگذاری s-13-10×3 در 0=R در دمای °C 750 در اتمسفر محیط انجام شده است. نتایج نشان داد که عنصر زیرکونیم سبب تشکیل کاربیدهای ZrC در مرز دانه ها و درون دانه ها می گردد. همچنین افزودن عنصر زیرکونیم سبب کاهش اندازه دانه آلیاژ شده است. در غیاب عنصر زیرکونیم رسوبات کاربیدی عمدتا از نوع (Cr،Mo)23C6 و در مرزدانه ها یافت می شوند. عنصر بور سبب کاهش اندازه رسوبات γ می شود. با افزودن بور دوقلویی ها در ساختار افزایش چشمگیری دارد. افزودن عنصر بور تا 013/0% وزنی سبب بهبود خواص خستگی کم چرخه دما بالای آلیاژ می شود. در حضور( 013/0% وزنی) بور، شکست از نوع درون دانه ای و بین دانه ای است؛ در حالی که با افزودن عنصر زیرکونیم تا 16/0% وزنی نوع شکست کاملا بین دانه ای می باشد. تشکیل کاربیدهای سخت صفحه ای MC ناشی از افزودن Zr که یک شبکه غیر کوهرنت با زمینه و مرزدانه ها دارند، مکان های شروع و تکثیر ریزترک ها را فراهم می کند. در نتیجه در حضور عنصر زیرکونیم ترک های ثانویه افزایش و عمر خستگی آلیاژ کاهش می یابد.