Effetto del mezzo di raffreddamento della soluzione sulla microstruttura e sulle proprietà meccaniche della lega GH738 di alta qualità
La lega GH738, corrispondente alla lega Waspaloy degli Stati Uniti, è una tipica superlega a deformazione a base di Ni rinforzata mediante precipitazione di fase. È ampiamente utilizzato nel settore aerospaziale, petrolchimico e in altre parti calde grazie alla sua buona resistenza e tenacità, alla forte interazione con lo scorrimento a fatica e alla stabilità a lungo termine alle alte temperature. Attualmente, la lega GH738 è ampiamente utilizzata nei materiali delle pale e dei dischi delle turbine a fumo macinato. Negli ultimi anni, durante lo sviluppo di nuove superleghe di deformazione, è stata sviluppata una serie di ottimizzazioni del processo di vecchie leghe come GH738 per soddisfare i requisiti di alta pressione, alta temperatura, alta velocità e altre condizioni di servizio difficili del disco della turbina del motore aeronautico.
I ricercatori hanno studiato gli effetti di diversi mezzi di raffreddamento della soluzione (olio, aria, cotone) e il successivo trattamento di invecchiamento sulla microstruttura e sulle proprietà meccaniche delle leghe GH738 (HQGH738) di alta qualità. La struttura del grano e la distribuzione delle fasi sono state osservate mediante microscopio metallografico ottico (OM) e microscopio elettronico a scansione a emissione di campo (FESEM), ed è stata misurata la resistenza alla trazione.
I risultati mostrano che il mezzo di raffreddamento non ha alcun effetto sulla dimensione del grano della lega HQGH738, ma influenza principalmente il comportamento di ridissoluzione e precipitazione delle fasi primarie e secondarie, e quindi influenza le proprietà della lega HQGH738. Nella fase di soluzione solida, con l'aumento della velocità di raffreddamento (tempra in olio > raffreddamento ad aria > raffreddamento in cotone), la fase secondaria nella lega diminuisce e quanto più piccola è la dimensione, diminuisce la resistenza alla trazione della lega. Dopo il trattamento di stabilizzazione, l'ordine di resistenza della lega con i tre metodi di raffreddamento rimane invariato, ma la differenza diminuisce. Dopo il doppio invecchiamento, la resistenza alla trazione dei tre è equivalente. Maggiore è la velocità di raffreddamento, più lento sarà l'ingrossamento della fase primaria, in modo che durante il processo di doppio invecchiamento venga precipitata una fase secondaria più fine e la resistenza allo snervamento della lega finale aumenta con l'aumento della velocità di raffreddamento.
