شبیه‌سازی فرآیند پیرسازی سوپرآلیاژ Ni-Span C 902 نورد سرد شده

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 4، دوره 10، شماره 2 - شماره پیاپی 37، شهریور 1395، صفحه 37-43   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

محمدرسول معظمی گودرزی^{* 1}؛ مریم مرکباتی²؛ سید مهدی عباسی³؛ حسن بدری⁴

¹کارشناس ارشد، مهندسی مواد- شناسایی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران

²استادیار، پژوهشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران

³دانشیار، پژوهشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران

⁴مربی، پژوهشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران

چکیده

هدف از پژوهش حاضر بررسی و پیش­بینی تغییرات سختی سوپرآلیاژ Ni-Span C 902 نورد سرد و پیرسازی شده در دماها و زمان­های مختلف پیرسازی می­باشد. در این راستا نمونه­های آنیل شده به میزان 50 درصد نورد سرد و به مدت زمان­های 10⁵-10² ثانیه در محدوده دمایی C°750-450 تحت عملیات پیرسازی قرار گرفتند. تاثیر دما و زمان پیرسازی بعنوان پارامتر پیرسازی و کارسرد روی رفتار استحکام­دهی آلیاژ توسط روش شبکه عصبی مصنوعی (ANNs) شبیه­سازی و مورد بررسی قرار گرفت. رفتار سخت­شدن، فوق­پیری و نرم­شدن حین پیرسازی توسط مدل ANN مشخص شد. حداکثر درصد نسبی سخت شدن برای آلیاژ نورد سرد نشده و 50 درصد نورد سرد شده به ترتیب در محدوده پارامتر پیرسازی 22 و 21 بدست آمد.

کلیدواژه‌ها

سوپرآلیاژ Ni-Span C 902؛ شبیه‌سازی توسط مدل ANN؛ پیرسازی؛ کارسرد؛ درصد نسبی سخت شدن

مراجع

[1]    ا. جعفری، س. م. عباسی، م. مرکباتی و م. سیف اللهی، "تاثیر نوع فرآیند ذوب مجدد بر ریزساختار و سختی سوپرآلیاژ پایه نیکل ریختگی IN100"، فصلنامه علمی پژوهشی فرآیندهای نوین در مهندسی مواد، دوره 9، شماره 2، تابستان 1394، صفحه 55-66.

 

[2]     W. S. Mc Cain, “Mechanical and Physical Properties of Invar and Invar-Type Alloys”, Battelle Memorial Institute, 1965.

 

[3]     A. A. Tavassoli, “Effect of Percipitation on Physical Properties of Ni-Span-C”, Scripta Metallurgica, Vol. 7, 1973, pp. 354-350.

 

[4]     M. J. Donachie & S. J. Donachie, “Superalloy: A Technical Guide”, Second Edition, ASM International, 2002.

 

[5]       م. مرکباتی، س. م. عباسی، ن. احسانی، ح. بدری و س. م. قاضی میرسعید، "بررسی تاثیر نورد سرد روی سینتیک پیرسازی یک فولاد پرآلیاژ محتوی 10Cr-10Ni-5Mo-2Cu-1Ti"، سمپوزیوم فولاد، بندرعباس، 1386.

 

[6]       ع. مرتضایی و م. شمعانیان، "اثر عملیات حرارتی پیرسازی بر ریزساختار، خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی سوپرآلیاژ پایه نیکل اینکونل ٧١٨"، فصلنامه علمی پژوهشی فرآیندهای نوین در مهندسی مواد، دوره 9، شماره 4، زمستان 1394، صفحه 205-213.

 

[7]     Y. Shimanuki & H. Doi, “Dislocation-γ' Interaction and Age-Hardening Mechanism in a Ni-Base Superalloy, Udimet 520”, Trans. JIM, Vol. 16, pp. 123-131, 1975.

 

[8]     M. J. Zhaoa, Z. F. Guoa, H. Liangb & L. J. Ronga, “Effect of Boron on The Microstructure, Mechanical Properties And Hydrogen Performance In A Modified A286”, Materials Science and Engineering, Vol. 527A, pp. 5844-5851, 2010.

 

[9]     K. Kusabiraki, E. Amada, T. Ooka and S. Sajl, "Epsilon and Eta Precipitation in an Fe-38Ni-13Co-4.7Nb-1.5Ti-0.4Si Superalloy", ISIJ International, Vol. 37, No. I, pp. 80-86, 1997.

 

[10] H. Mirzadeh & A. Najafizadeh, “Aging kinetics of 17-4 PH stainless steel”, Materials Chemistry and Physics, Vol. 116, pp. 119–124, 2009.

 

[11] M. S. Ozerdem & S. Kolukisa, “Artificial Neural Network approach to predict mechanical properties of hot rolled, nonresulfurized, AISI 10xx series carbon steel bars”, J. Mater. Process. Technol, Vol. 199, No. 1, pp. 437–439, 2008.

 

[12] S. Taghizadeh, A. Safarian, S. Jalali & A. Salimiasl, “Developing a model for hardness prediction in water-quenched and tempered AISI 1045 steel through an artificial neural network”, Mater. Des, Vol. 51, pp. 530–535, 2013.

 

[13] “Ni-Span C Alloy 902”, Special Metals, Publication Number SMC-086, 2004.

 

[14] A. A. Tavassoli & A. P. Miodownik, “The Effect of Variations in Chromium Structure of Modified lnvar- Type Alloys”, Metal Science, Vol. 9, pp. 493-495, 1975.

 

[15] M. Ward, “Constant Modulus Alloy for Elastic Elements”, Production Engineering, Vol. 27, pp. 135, 1956.

 

[16] N. Wan, W. Xiong & J. Suo, “Mathematical Model for Tempering Time Effect on Quenched Steel Based on Hollomon Parameter”, J. Mater. Sci. Technol, Vol. 21, No.6, pp. 803-806, 2005.

 

[17] H. Mirzadeh & A. Najafizadeh, “Correlation Between Processing Parameters and Strain-induced Martensitic Transformation in Cold Worked AISI 301 Stainless Steel” ,Materials Characterization, Vol. 59, pp. 1650 – 1654, 2008.