اثر اندازه دانهبندی سطحی فوق ریز بر رفتار خوردگی کلرایدی و اکسیداسیون دمای بالای سوپرآلیاژ نیکل GTD-۱۱۱
نام عام مواد
[پایاننامه]
عنوان اصلي به زبان ديگر
Effect of ultrafine-grained surface on the chloride-induced corrosion and high temperature oxidation behavior of GTD-۱۱۱
نام نخستين پديدآور
/فائزه اختری
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی مواد
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۴۰۰
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۹۶ص.
ساير جزييات
:
يادداشت کلی
متن يادداشت
زبان: فارسی
متن يادداشت
زبان چکیده: فارسی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به مشخصات ظاهری اثر
متن يادداشت
مصور، جدول، نمودار
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی مواد- خوردگی و حفاظت از مواد
زمان اعطا مدرک
۱۴۰۰/۱۲/۰۱
کسي که مدرک را اعطا کرده
صنعتی سهند
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
هدف پروژه حاضر، بررسی رفتار خوردگی کلرایدی و اکسیداسیون دمای بالای سوپرآلیاژ پایه نیکلGTD -۱۱۱ با انداره دانهبندی سطحی فوقریز( إ m۱) <است .به منظور حصول این هدف، سوپرآلیاژ پایه نیکلGTD -۱۱۱ کار شده که مادهای پرکاربرد در شرایط کاری دمای بالا محسوب میشود، به عنوان نمونه کاری و عملیات ساچمهپاشی شدید به عنوان فرآیند اصلاح اندازه دانه و رسیدن به سطح با دانهبندی فوقریز انتخاب شدند .در آغاز، نمونهها تحت عملیات حرارتی آنیل محلولی در دمای ░ C۱۰۸۰ همگنسازی و در ادامه در آب سرد شدند .بر اساس مشاهدات میکروسکوپی نوری و پراش پرتو ایکس سطحیXRD)- (GI، ریزساختار نمونههای آنیل محلولی شده به طور عمده مشتمل بر فازهای و است .اندازه دانههای آستنیتی در این حالت إ m۵۰ ▒ ۳۳۰ برآورد شد .در گام بعدی، فرآیند ساچمهپاشی شدید با پایش آلمن ۱۰۰۰ روی نمونههای آنیل محلولی شده انجام شد .آزمون-های زبریسنجی، سنجش میکروسختی، پراش پرتو ایکس سطحی، میکروسکوپی الکترونی روبشی نشر میدانیSEM) - (FEو میکروسکوپی الکترونی عبوری (TEM) برای تحلیل لایههای سطحی و زیرسطحی نمونههای ساچمهپاشی شده انجام شدند .بر اساس نتایج به دست آمده، فرآیند ساچمهپاشی به کار گرفته شده، در ایجاد سطحی با اندازه دانهبندی فوقریز بسیار موفق است به گونهای که تحلیلهای ویلیامسون-هال و TEM حاکی از کاهش اندازه دانه سطح تا مقادیر nm ۱۵۰-۲۰۰ است .این فرآیند باعث افزایش حدود دو برابری زبری متوسط سطح( از إ m۹ تا إ m۱۷) و افزایش حدود ۱/۳۵ برابری سختی سطح( از HV ۴۳۵ تا HV ۵۹۰) میشود .افزون بر این، دادههای حاصل از آزمونهای خوردگی الکتروشیمیایی در محلول wt. NaCl ۳/۵ نیز حاکی از بهبود رفتار روئینگی( کاهش چگالی جریان روئینگی از إA/cm۲ ۲ به حدود إA/cm۲ ۰/۲) و افزایش مقاومت پلاریزاسیون( ازM.cm ۲ ۰/۳۳ بهM.cm ۲ ۰/۴۶) در نمونههای ساچمهپاشی شده است .در گام نهایی، عملکرد اکسیداسیون دمای بالای سطوح با اندازه دانهبندی فوقریز و درشت در دمای ░ C۹۰۰ برای مدت زمان ۲۵۰ ساعت در اتمسفر هوا به طور مقایسهای بررسی شد .در نتیجه حضور انبوه و توزیع یکنواخت مسیرهای نفوذی( به ویژه مرزدانهها و نابجاییها) در سطح نمونه با دانهبندی فوقریز، این نمونه سینتیک بالاتری در زمانهای ابتدایی اکسیداسیون( کمتر از ۲۰ ساعت) از خود نشان میدهد .عملکردی که به ازای تشکیل یک لایه اکسیدی پیوسته غنی از آلومینیوم، جای خود را به رفتاری با نرخ اکسیداسیون کمتر میدهد .اگرچه سناریو حاکم بر اکسیداسیون هر دو نوع نمونه( سطح فوقریزدانه و سطح درشتدانه)، به صورت تشکیل اکسیدهای غنی از( Ti ناحیه بیرونی)، غنی از( Cr ناحیه میانی) و غنی از( Al ناحیه درونی) است، با این حال، بیشترین اثر فوقریزدانهسازی بر پیکربندی لایه اکسید درونی است که در نمونه درشتدانه به صورت جزایر پراکنده و در نمونه فوقریزدانه به صورت لایه پیوسته است؛ لایه پیوستهای که نرخ اکسیداسیون داخلی را به شدت کاهش میدهد .کاهش تبخیر کرومیا در آزمونهای اکسیداسیون در اتمسفر اکسیژن مرطوب نیز به این موضوع نسبت داده شد .بر اساس ملاحظاتSEM - FEمجهز به طیفسنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDS) و طیفسنجی نشری تخلیه نوری(GDOES) ، سازوکارهای محتمل برای بهبود رفتار اکسیداسیون سوپرآلیاژGTD -۱۱۱ در حضور سطح با اندازه دانهبندی فوق ریز پیشنهاد میشوند
متن يادداشت
C in air and humid oxygen atmospheres. Due to the massive presence and uniform distribution of high diffusivity paths (namely GBs and dislocations) on the surface of treated sample, it shows higher kinetics in the initial stages of oxidation (less than 20 h). This behavior alters to a lower rate of oxidation as a result of the formation of a continuous Al-rich oxide layer. The oxidation scenario for both samples is accompanied by the formation of Ti-rich (outer part), Cr-rich (middle part), and Al-rich (inner part) oxides; however, the inner Al-rich oxide forms as a continuous layer for the treated sample and as sporadic islands for the solution-annealed one. The continuous Al-rich oxide layer decreases the rate of internal oxidation in air and Cr-vaporization in humid oxygen. Based on FE-SEM/EDS and glow discharge optical emission spectroscopy (GDOES), possible mechanisms for improving the oxidation behavior of GTD-111 superalloy in the presence of an ultrafine-grained surface are discussed░ cm2) and an increase in polarization resistance (from 0.33 M.cm2 to 0.46 M.cm2) for the HESPed samples. In the final step, the high-temperature oxidation performance of ultrafine- and coarse-surface grained samples were comparatively studied at 900إA/cm2 to about 0.2 A/إ m) and increases the surface hardness by about 1.35 times (from 435 HV to 590 HV). In addition, the data obtained from electrochemical corrosion tests in 3.5 wt. NaCl also showed an improvement in the passivity behavior (reduction of the passivity current density from 2إ m to 19إ m. In the next step, high-energy shot peening (HESP) with an Almen intensity of 1000 was applied on the solition-annealed samples. Roughness profiling, microhardness measurements, grazing incidence X-ray diffraction (GI-XRD), field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and transmission electron microscopy (TEM) were performed to analyze the surface and subsurface layers of the treated samples. Based on these results, HESP is very successful in creating a surface with ultrafine grains, so that the Williamson-Hall and TEM analyses reveal a considerable reduction in the grain size to 150-200 nm. This process increases the average surface roughness by about two times (from 7إ 50▒C and immediately quenched in water to get a homogenous microstructure. Based on OM and GI-XRD results, the microstructure of solution-annealed samples mainly consists of and . In this state, the grain size was around 330░ m). To this aim, GTD-111 Ni-based superalloy and high-energy shot peening were chosen as the experimental alloy and grain refinement treatement, respectively. GTD-111 superalloy samples were first solition-annealed at 1080إThe aim present work is to investigate the Cl--induced corrosion behavior and high-temperature oxidation performance of GTD-111 Ni-based superalloy with an ultrafine-grained surface (< 1
خط فهرستنویسی و خط اصلی شناسه
ba
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Effect of ultrafine-grained surface on the chloride-induced corrosion and high temperature oxidation behavior of GTD-۱۱۱