پدیده تجزیه اسپینودال در سیستم آلیاژی Ni-Al به کمک محاسبات ترمودینامیک

سال انتشار: 1396
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 740

فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_METALL-20-2_001

تاریخ نمایه سازی: 1 شهریور 1400

چکیده مقاله:

بخش قابل توجهی از استحکام دمای بالای سوپرآلیاژهای پایه نیکل ریختگی به تشکیل و توسعه ریزساختار منظم-نامنظم فازهای γ/γʹ مربوط می شود. از این رو شناسایی مکانیزم تشکیل، مورفولوژی و فصل مشترک فازهای γ و γʹ برای کنترل خواص مکانیکی سوپرآلیاژهای پایه نیکل بسیار حائز اهمیت می باشد. تشکیل رسوبات γʹ درون زمینه فاز γ عمدتا با مکانیزم جوانه زنی و رشد صورت می گیرد. اخیرا مواردی از تشکیل رسوبات فاز γʹ با مکانیزم تجزیه اسپینودال در برخی از سوپرآلیاژهای پایه نیکل ریختگی گزارش شده است. در پژوهش حاضر وقوع پدیده تجزیه اسپینودال از نقطه نظر ترمودینامیکی در سیستم دوتایی Ni-Al (به عنوان یک مدل آلیاژی ساده برای سوپرآلیاژهای پایه نیکل) مورد مطالعه قرار گرفته است. برای این منظور سیستم آلیاژی Ni-Al در قسمت غنی از نیکل به وسیله روش CALPHAD مورد ارزیابی قرار گرفته و انرژی آزاد گیبس فازهای γ و γʹ در این سیستم آلیاژی به کمک به کارگیری مدل دو زیرشبکه محاسبه شده است. با بررسی منحنی انرژی آزاد گیبس در دماهای مختلف احتمال وقوع پدیده تجزیه اسپینودال، از نقطه نظر ترمودینامیک مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس با توجه به نتایج مدلسازی ترمودینامیک، عملیات حرارتی مناسب برای آلیاژ Ni-۱۸Al (درصد اتمی) طراحی شده و به کمک آنالیز سه بعدی توموگرافی اتمی مورد مشخصه یابی قرار گرفته است. با توجه به نتایج مدلسازی و بررسی های تجربی مشخص شد که تشکیل رسوبات γ′ با مکانیزم تجزیه اسپینودال در شرایط فوق اشباع بالا در این سیستم آلیاژی امکان پذیر می باشد.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

فرساد فرقانی

دانشجوی دکتری

محمود نیلی احمدآبادی

استاد دانشکده مهندسی متالورژی و مواد دانشگاه تهران

رضا عباسچیان

استاد برجسته دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه کالیفرنیا ریورساید

حمید اسدی

استاد دانشکده مهندسی مواد- دانشگاه تربیت مدرس

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • J. R. Davis, “Superalloys,” in Alloying: Understanding the Basics, ASM ...
  • R. C. Reed, The Superalloys: Fundamentals and Applications. Cambridge University ...
  • X. P. Tan, “Spinodal Decomposition Mechanism of γ′ Precipitation in ...
  • S. A. Hill and B. Ralph, “Continuous phase separation in ...
  • G. B. Viswanathan, R. Banerjee, A. Singh, S. Nag, J. ...
  • X. P. Tan et al., “Atom probe tomography of secondary ...
  • A. R. P. Singh et al., “Mechanisms related to different ...
  • N. Dupin and B. Sundman, “A thermodynamic database for Ni-base ...
  • I. Ansara, B. Sundman, and P. Willemin, “Thermodynamic modeling of ...
  • M. Hillert and L.-I. Staffansson, “The Regular Solution Model for ...
  • H. L. Lukas, S. G. Fries, and B. Sundman, Computational ...
  • M. Hillert, “The compound energy formalism,” J. Alloys Compd., vol. ...
  • K. Zeng, R. Schmid-Fetzer, B. Huneau, P. Rogl, and J. ...
  • Y. Du and N. Clavaguera, “Thermodynamic assessment of the AlNi ...
  • I. Ansara, N. Dupin, H. L. Lukas, and B. Sundman, ...
  • N. Dupin, “Contribution to the thermodynamic evaluation of multicomponent Ni-based ...
  • A. T. Dinsdale, “SGTE data for pure elements,” Calphad, vol. ...
  • N. Saunders and A. P. Miodownik, CALPHAD (Calculation of Phase ...
  • H. Okamoto, “Al-Ni (aluminum-nickel),” J. Phase Equilibria, vol. ۱۴, no. ...
  • D. A. Porter and K. E. Easterling, Phase Transformations in ...
  • J. W. Cahn, “On spinodal decomposition,” Acta Metall., vol. ۹, ...
  • J. W. Christian, The theory of transformations in metals and ...
  • R. Wagner, R. Kampmann, and R. Cahn, Materials science and ...
  • G. Kostorz, Phase Transformations in Materials. Wiley, ۲۰۰۱ ...
  • J. W. Cahn, “On spinodal decomposition in cubic crystals,” Acta ...
  • J. W. Cahn and J. E. Hilliard, “Spinodal decomposition: A ...
  • J. W. Cahn, “A correction to spinodal decomposition in cubic ...
  • T. Ichitsubo et al., “Elastic anisotropy of rafted Ni-base superalloy ...
  • C. L. Corey, B. Z. Rosenblum, and G. M. Greene, ...
  • نمایش کامل مراجع