در سوپر آلیاژهای پلی کریستال، نفوذ و تغییر شکل خزشی ترجیحا در مرزدانه ها اتفاق می افتد. به دنبال این موارد، تشکیل حفره و سرانجام تشکیل ترک اتفاق می افتد.
علاوه بر این ترکهای خستگی حرارتی از مرزدانه ها آغاز می گردد. چنین تخریبی معمولا در مرزدانه ها و عمود بر جهت تنش اصلی واقع می شود.
برای جلوگیری از چنین تخریبی، پیشنهاد اول در توسعه ی سوپر آلیاژها کاهش و یا حذف کامل مرزدانه ها است. این پیشنهاد باعث توسعه ی سوپر آلیاژهای انجماد جهت دار ‘ (DS) گردید.
انواع سوپر آلیاژ انجماد جهت دار
در اینجا دو نوع اصلی از این سوپرآلیاژها وجود دارد: سوپر آلیاژهای دانه های ستونی (CG) و سوپر آلیاژهای تک کریستال؛
سوپر آلیاژ DS
سوپر آلیاژهای DS مقاومت خزشی بسیار بالاتری در مقایسه با آلیاژهای پلی کریستال دارند.
در ساخت آلیاژهای DS، رشد دندریت در یک جهت خاص با کمک یک شیب حرارتی صورت می گیرد که میتواند به وسیله ی یک صفحهی مبرد و یک قالب که به طور تدریجی از کوره خارج می گردد فراهم شود)،
در نتیجه ریزساختاری تولید میگردد که در آن همه ی دانه ها در یک جهت قرار گرفته اند. رشد دانه جهت دار مطابق با جهت رشد ترجیحی دندریت ها در ساختار مکعبی انتخاب می شود که جهت ۱۰۰> است.
خوشبختانه این جهت به دلیل مدول الاستیک پایین بیشترین مقاومت به خزش و خستگی حرارتی را نیز دارد، به هر حال ناهمگنی تابعی از ترکیب شیمیایی آلیاژ است و روی این موارد اثرگذار خواهد بود.
دستیابی به چنین رشد کریستالی مرجح <۱۰۰> حتی تحت شرایط ساخت به شدت کنترل شده، به ویژه برای تیغه های توربین بزرگ دشوار است؛ معمولا در عمل انحراف کم تا ۱۰ از حالت ایده آل مورد قبول میباشد
عيوب جهت گیری نامناسب موضعی در ریزساختار بسته به اینکه بیشتر یا کمتر از ۱۵ باشد تحت عنوان مرزدانه های بزرگ یا کوچک زاویه معرفی می گردد.
دیدگاهتان را بنویسید