الخلاصة

تم إجراء دراسة ارتباطية عالية-للخصائص الميكانيكية المحلية والتركيب الكيميائي والتوجه البلوري في select ؛ مناطق ed من عينات Inconel 718 تخضع لثلاث عينات مختلفة الغضب. أظهرت العينات فصلًا قويًا Nb على مقياس أذرع التغصنات ، مع محتويات Nb المحلية التي تراوحت بين 2 بالوزن٪ في قلب أذرع التغصن إلى 8٪ بالوزن في المناطق المتداخلة و 25٪ بالوزن في الثانية جسيمات الطور (كربيدات MC ، مراحل Laves و δ إبر طور). وجد أن الصلادة النانوية ترتبط ارتباطًا وثيقًا بمحتوى Nb المحلي وحالة المزاج. على العكس من ذلك ، لم تتأثر معاملات مرونة المسافة البادئة بالتركيب الكيميائي المحلي أو حالة المزاج ، ولكنها مرتبطة ارتباطًا مباشرًا بتوجه الحبوب البلورية ، بسبب تباين الخواص المرنة العالية لسبائك النيكل.

1. مقدمة

 المسبوكة والمزورة In718 Ni-السبائك الفائقة الأساسية تقدم قوة درجة حرارة عالية ومقاومة التعب حتى في البيئات المؤكسدة والمسببة للتآكل [1]. يجعل هذا الأداء هذه المادة مناسبة للاستخدام كأقراص توربينية وبعض المكونات الثابتة للمحركات الهوائية التي تعمل في درجات حرارة تصل إلى 600-700 درجة مئوية [2]. تشتمل صياغة هذه السبيكة على معادن انتقالية متنوعة تؤدي إلى التقوية بواسطة محلول صلب ، وهطول الأمطار عبر العديد من جزيئات المرحلة الثانية ، γ-&39 ؛، γ#&39 ؛#&39 ؛، δ (Ni3Nb) ، كربيدات MC و Laves ، بالإضافة إلى صقل حجم الحبيبات وكثافة عالية للحدود المزدوجة [3]. في عمليات الصب ، يحدث الفصل الكيميائي أثناء مرحلة التصلب مما يؤدي إلى اختلافات محلية في الخصائص الميكانيكية للمادة على نطاق البنية الدقيقة التي لم تتم دراستها من قبل.#

التطورات الأخيرة فيطرق تعيين المسافات النانوية عالية السرعة ، مثل XPM (تعيين الخصائص المعجل) [4] ، تمكن من تقييم الاختلافات المحلية في الخواص الميكانيكية للمناطق الكبيرة ذات الدقة الجانبية لبضعة ميكرومترات. تتشابه قيم الدقة هذه مع تلك المحددة عادةً في تقنيات المجهر الإلكتروني لتحديد التركيب المحلي والتوجه البلوري ، مثل EDS (مطيافية X-ray المشتتة للإلكترون) و EBSD (حيود التشتت الخلفي للإلكترون) ، على التوالي. عادة ما يتم تحديد الصلابة على أنها النسبة بين أقصى حمل مسافة بادئة والمساحة المسقطة للبصمة المتبقية [5]. ومع ذلك ، عندما يتراوح عمق المسافة البادئة من نانومتر إلى بضعة ميكرومترات ، تصبح هذه المهمة مملة ، لا سيما في حالة-خرائط المسافة البادئة عالية السرعة حيث-&101؛ الهدف هو قياس آلاف المسافات البادئة. يمكن معالجة هذه المشكلة عن طريق العمق#استشعار المسافة البادئة الآلية ، حيث-&101؛ يتم تسجيل حمل المسافة البادئة (P) وعمق الاختراق (د) للمسافة البادئة بشكل مستمر. شريطة أن تكون هندسة indenter معروفة ، يمكن استنتاج معامل الصلابة والمرونة مباشرةً من منحنيات التداخل#حمل المسافة البادئة باستخدام طريقة أوليفر وفار [6]. في حالة-خرائط المسافة النانوية عالية السرعة ، من المهم ، مع ذلك ، تتبع- هندسة المسافة البادئة أثناء العملية ، لأنه يمكن تغيير ذلك عن طريق تآكل الأطراف على آلاف المسافات البادئة المضمنة في الخرائط.

في هذه الدراسة ، نربط خرائط XPM بالاتجاه البلوري الذي تم الحصول عليه بواسطة EBSD والخرائط التركيبية التي تم الحصول عليها بواسطة EDS لمناطق مختارة من عينات Inconel 718 المصبوبة المعرضة لثلاث درجات حرارة مختلفة. أظهرت نتائج EDS فصلًا حادًا في Nb عبر الأذرع التغصنية وفي المناطق المتداخلة التي تؤدي إلى تدرجات صلابة قوية في خرائط XPM. ومع ذلك ، تُظهر خرائط XPM معاملات مرنة ثابتة نسبيًا داخل الحبيبات ، لا تتأثر بالتركيب الكيميائي المحلي ولكن بالاعتماد المباشر على اتجاه الحبوب ، كما هو متوقع للمواد ذات التباين العالي المرونة مثل النيكل. يعد تحديد اعتماد الخواص الميكانيكية المحلية مع الفصل الكيميائي أمرًا أساسيًا لتصميم خصائص المادة الناتجة أثناء الصب أو عمليات التصلب الأخرى ، مثل اللحام أو الإصلاح أو الطباعة ثلاثية الأبعاد ، لتحسين معلمات المعالجة ولتطوير النماذج القائمة على البنية المجهرية.

2. النتائج 2.1.-البنية الدقيقة كانت المادة المستخدمة في الدراسة الحالية عبارة عن سبيكة IN718 متعددة البلورات Ni-أساسية فائقة ، مع متوسط ​​التركيب الموضح في الجدول 1.-