محاسبه ضرایب نفوذ عناصر در اثر عملیات همگن سازی سوپرآلیاژ اینکونل 718 ریختگی

از آنجا که مطالعه نفوذ عناصر آلیاژی در نیکل به طور کلی بر مبنای زوج های نفوذی می باشد و حضور عناصر دیگر در سوپرآلیاژ بر نفوذ هر عنصری تاثیرگذار هست، نیاز به روش محاسباتی می باشد که توسط آن بتوان ضرایب نفوذ را به شکل مستقیم در سوپرآلیاژ محاسبه کرد. در تحقیق حاضر، ریزساختار ریختگی سوپرآلیاژ اینکونل 718 بررسی شد و مشخص شد که این ریزساختار شامل دندریت های آستنبیت است که عناصر نیوبیم، مولیبدن، و تیتانیم را به مناطق بین دندریتی پس زده اند. همچنین ساختار یوتکتیک فاز لاوه/آستنیت و فازهای NbC و TiN در این مناطق شناسایی شدند. در ادامه، ریزجدایش عناصر نیوبیم، مولیبدن و تیتانیم در این سوپرآلیاژ و کاهش اثرات آن در حین عملیات حرارتی همگن سازی مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس مفهوم شاخص جدایش باقی مانده، در طی عملیات همگن سازی، ضرایب نفوذ و انرژی فعال سازی برای نفوذ این عناصر در زمینه آستنیتی سوپرآلیاژ به دست آمد. انرژی فعال سازی برای نفوذ Nb،Mo و Ti به ترتیب 232، 286 و 256 کیلو ژول بر مول تعیین شد. نتیجه این محاسبات برای بررسی واکنش های رسوب گذاری، خزش دمای بالا و فرآیندهای ترمومکانیکی سوپرآلیاژها لازم است.