Επίδραση του ψυκτικού μέσου διαλύματος στη μικροδομή και τις μηχανικές ιδιότητες του υψηλής ποιότητας κράματος GH738
Το κράμα GH738, που αντιστοιχεί στο κράμα Waspaloy των Ηνωμένων Πολιτειών, είναι ένα τυπικό υπερκράμα παραμόρφωσης βάσης Ni που ενισχύεται από «καταβύθιση φάσης». Χρησιμοποιείται ευρέως στην αεροδιαστημική, την πετροχημική και άλλα εξαρτήματα θερμού άκρου λόγω της καλής αντοχής και της αντιστοίχισης σκληρότητας, της ισχυρής αλληλεπίδρασης ερπυσμού λόγω κόπωσης και της μακροπρόθεσμης σταθερότητας σε υψηλή θερμοκρασία. Προς το παρόν, το κράμα GH738 χρησιμοποιείται ευρέως σε υλικά δίσκου και λεπίδων τουρμπίνας καπνού. Τα τελευταία χρόνια, ενώ αναπτύσσονται νέα υπερκράματα παραμόρφωσης, αναπτύχθηκε μια σειρά από βελτιστοποίηση διαδικασίας παλαιών κραμάτων όπως το GH738 για να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις υψηλής πίεσης, υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής ταχύτητας και άλλων σκληρών συνθηκών λειτουργίας του δίσκου αεροτουρμπίνας.
Οι ερευνητές μελέτησαν τις επιδράσεις διαφορετικών μέσων ψύξης διαλύματος (λάδι, αέρας, βαμβάκι) και την επακόλουθη επεξεργασία γήρανσης στη μικροδομή και τις μηχανικές ιδιότητες των κραμάτων GH738 (HQGH738) υψηλής ποιότητας. Η δομή των κόκκων και η κατανομή φάσης παρατηρήθηκαν με μικροσκόπιο οπτικής μεταλλογραφίας (OM) και ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης εκπομπής πεδίου (FESEM) και μετρήθηκε η αντοχή σε εφελκυσμό.
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το ψυκτικό μέσο δεν έχει καμία επίδραση στο μέγεθος των κόκκων του κράματος HQGH738, αλλά επηρεάζει κυρίως τη συμπεριφορά επαναδιάλυσης και καθίζησης των πρωτογενών και δευτερογενών φάσεων και στη συνέχεια επηρεάζει τις ιδιότητες του κράματος HQGH738. Στο στάδιο του στερεού διαλύματος, με την αύξηση του ρυθμού ψύξης (σβέση λαδιού > ψύξη αέρα > ψύξη βαμβακιού), η δευτερεύουσα φάση στο κράμα μειώνεται και όσο μικρότερο είναι το μέγεθος, μειώνεται η αντοχή σε εφελκυσμό του κράματος. Μετά την επεξεργασία σταθεροποίησης, η σειρά αντοχής του κράματος στις τρεις μεθόδους ψύξης παραμένει αμετάβλητη, αλλά η διαφορά μειώνεται. Μετά τη διπλή παλαίωση, η αντοχή σε εφελκυσμό των τριών είναι ισοδύναμη. Όσο πιο γρήγορος είναι ο ρυθμός ψύξης, τόσο πιο αργή είναι η τραχύτητα της κύριας «φάσης, έτσι ώστε να κατακρημνίζεται πιο λεπτή δευτερεύουσα φάση κατά τη διαδικασία διπλής γήρανσης και η αντοχή διαρροής του τελικού κράματος αυξάνεται με την αύξηση του ρυθμού ψύξης.
