تاثیر عملیات حرارتی آنیل چند مرحله ای بر فصل مشترک ذرات تنگستن با زمینه در آلیاژ سنگین تنگستن

مهندسی متالورژی و مواد

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 20 شهریور 1403   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jmme.2024.88925.1151

نویسندگان

علی حریمی¹؛ غلامرضا ابراهیمی²؛ ابوالفضل رضایی بزاز^{* 1}؛ حسن نجفی¹؛ کاظم زویچی ترک¹

¹Azadi Square, Mashhad, Razavi Khorasan Province, Iran

²فردوسی مشهد

چکیده

آلیاژهای سنگین تنگستن با استفاده از تف‌جوشی فاز مایع برای استفاده در وزنه های تعادل، محافظ های تشعشع و پرتابه‌های ضدزره ساخته می‌شوند. تغییر در هر کدام از متغیر‌های ساخت این آلیاژها تاثیر قابل ملاحظه ای بر رفتار مکانیکی این آلیاژها دارد. هدف از پژوهش حاضر تاثیر عملیات حرارتی آنیل چند مرحله‌ای بر استحکام فصل مشترک ذرات تنگستن با زمینه در آلیاژ فوق است. آلیاژ تنگستن با ترکیب شیمیایی Fe95/1-Ni5/4-W5/93 (درصد وزنی) ابتدا در قالب پلاستیکی فشرده سازی (ایزواستاتیک سرد) شد و پس از فرایند تف‌جوشی فاز مایع در دمای °C 1480، دو سیکل عملیات حرارتی آنیل بر روی نمونه‌ها انجام شد. به منظور بررسی ویژگی‌های مکانیکی از آزمون کشش و سختی استفاده شد. همچنین ریز ساختار و سطح شکست (حاصل از آزمون کشش) این نمونه‌ها با استفاده از میکروسکوپ‌های نوری و الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان می‌دهد به دلیل تنش‌های حرارتی در هنگام سرمایش و گرمایش در حین انجام عملیات حرارتی آنیل چند مرحله‌ای فاز زمینه به فصل مشترک ذرات تنگستن نفوذ کرده و باعث کاهش میزان مجاورت (از 44/0 به 31/0) این ذرات شده است. همچنین انجام عملیات حرارتی آنیل چند مرحله‌ای سبب کاهش ناخالصی‌ها در فصل مشترک ذرات تنگستن با زمینه شده و این امر سبب افزایش استحکام نهایی (از 842 مگاپاسکال به 960 مگاپاسکال) شده است. مقایسه تصاویر شکست‌نگاری نمونه اولیه با نمونه‌های آنیل چند مرحله‌ای بیان‌گر تغییر حالت شکست از کسختگی در محل اتصال ذرات تنگستن و زمینه به شکست در فاز زمینه می باشد.

کلیدواژه‌ها

آلیاژ سنگین تنگستن؛ فصل مشترک تنگستن-زمینه؛ عملیات حرارتی چند مرحله ای؛ تف‌جوشی؛ مجاورت

مراجع