بررسی ریزساختار و تحولات فازی اتصال غیر همجنس سوپر آلیاژ پایه نیکل (اینکونل ۷۱۸) به ترکیب بین فلزی Ti-Al با لایه میانی آلیاژ آنتروپی بالا ۱۷Co-۲۵Cu-۲۵Ni-۲۵Mn-۸Al به روش فاز مایع گذرا (TLP)

در این پژوهش اتصال غیر همجنس فاز مایع گذرا (TLP) ترکیب بین فلزی دوفازی (Ti-۳Al) و سوپرآلیاژ پایه نیکل Inconel ۷۱۸ با استفاده از لایه میانی آلیاژ آنتروپی بالای ۱۷Co-۲۵Cu-۲۵Ni-۲۵Mn-۸Al مورد مطالعه قرار گرفت. ابتدا ترکیب بین فلزی Ti-Al به روش ذوب قوسی تحت خلا تهیه و پس از عملیات همگن سازی ریزساختار دوفازی شامل دانه های γ هم محور و کلنی های لایه ای γ/α₂ حاصل شد. لایه میانی آلیاژ آنتروپی بالا نیز با چندین مرحله بازذوب جهت یکنواخت سازی ساختار تولید و دمای ذوب آن با آزمون DSC حدود ۱۱۶۶°C تعیین گردید. اتصال در دمای ۱۱۶۷°C و زمان نگهداری ۱۲۰ دقیقه تحت خلا انجام شد. نتایج ریزساختاری حاصل از بررسی های SEM و EDS نشان داد که در منطقه اتصال نواحی واکنشی انجماد همدما و انجماد غیرهمدما شکل می گیرند؛ در مجاورت Ti-Al تشکیل فازهایی نظیر Ti۵Al و ترکیبات غنی از MnAl مشاهده شد. در بخش انجماد همدما از سمت Ti-Al، حضور عناصر Al، Ti، Cu و Ni منجر به تشکیل فاز CuAl همراه با فاز β شد. در ناحیه انجماد غیرهمدما زمینه ای از محلول جامد MnSi همراه با رسوبات غنی از کروم تشکیل شد. در سمت Inconel نیز رسوبات کروم و فاز γ′ در زمینه فلز پایه مشاهده گردید. نتایج حاکی از آن است که واکنش های بین فلزی، پیچیده، نفوذ عناصر و انحلال ترکیب بین فلزی Ti-Al در مذاب نقش تعیین کننده ای در ریزساختار نهایی اتصال دارند. نتایج سختی سنجی میکروویکرز نشان داد که سختی در مرکز اتصال نسبت به فلزات پایه افزایش یافته است.

کلیدواژه ها:

فاز مایع گذرا ، ترکیب بین فلزی ، آلیاژ آنتروپی بالا ، ریز ساختار ، سختی سنجی