التشوه الحراري وتطور البنية المجهرية للأنابيب الملحومة ذات الجدران السميكة

الأنابيب الملحومة ذات الجدران السميكة هو نوع من السبائك الفائقة القائمة على النيكل المعزز بالترسيب والتي يصعب تشويهها. وهو مشابه في تركيبه لسبيكة ЭИ929 الخاصة بالاتحاد السوفييتي السابق. إن تقوية المحلول الصلب لعناصر السبائك وتقوية الترسيب لمرحلة γ عالية جدًا. إنها تتمتع بمقاومة ممتازة للأكسدة، ومقاومة للتآكل الساخن، وقوة الخضوع، وقوة الشد، وقوة الزحف في درجات الحرارة العالية. يتم استخدامه بشكل رئيسي في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة، والإجهاد المعقد، والوسائط المسببة للتآكل، مثل صنع شفرات توربينات المحرك. نظرًا للنطاق الضيق نسبيًا لمعلمات العمل الساخنة للسبائك، عند استخدامها للتزوير الساخن لشفرات عمل التوربينات، تكون المطروقات عرضة للعيوب مثل عدم الاستقرار الهيكلي والشقوق، مما يؤدي إلى ارتفاع معدل الرفض. لذلك، من الأهمية بمكان دراسة سلوك التشوه الساخن للسبيكة في ظل ظروف التشوه الساخنة المختلفة للحصول على مطروقات مؤهلة. قام الباحثون بتحليل السلوك الريولوجي للسبيكة من خلال البيانات التي تم الحصول عليها من تجربة الضغط بدرجة الحرارة العالية الأنابيب الملحومة ذات الجدران السميكة، أنشأت المعادلة التأسيسية ل الأنابيب الملحومة ذات الجدران السميكة ضمن نطاق معاملات التشوه الحراري، ودراسة تأثير درجة حرارة التشوه ومعدل الانفعال على البنية المجهرية للسبيكة.

المادة الخام المستخدمة في التجربة عبارة عن شريط مدلفن على الساخن لـ الأنابيب الملحومة ذات الجدران السميكة، ويتكون الهيكل الأصلي بشكل رئيسي من حبيبات متساوية المحاور بحجم حبيبي يتراوح بين 10-30 ميكرومتر. تتم معالجة الشريط في عينة أسطوانية مقاس Φ8mm×12mm، ويتم معالجة طرفي العينة بأخاديد ضحلة لتخزين مواد التشحيم ذات درجة الحرارة العالية، ويتم إجراء اختبار الضغط متساوي الحرارة على آلة اختبار Gleeble-1500. درجة حرارة التشوه هي 1090، 1120، 1150، و1180 درجة مئوية، ومعدل الإجهاد هو 0.1، 1، 10، 50 ثانية-1، والحد الأقصى لدرجة التشوه حوالي 60%. أثناء التجربة، تقوم آلة الاختبار تلقائيًا بجمع وحساب بيانات السكتة الدماغية، والحمل، والإجهاد، والإجهاد. بعد اكتمال التشوه، يتم تبريد العينة بالماء، ثم يتم قطع العينة طوليًا، وطحنها وصقلها، ثم تآكلها بمحلول CuSO4 (20 جم) + H2SO4 (5 مل) + حمض الهيدروكلوريك (50 مل) + H20 (100 مل)، و تمت ملاحظتها تحت المجهر الميتالوغرافي للبنية المجهرية للسبائك. وأظهرت النتائج أن:

1. عندما الأنابيب الملحومة ذات الجدران السميكة يتشوه في ظل ظروف مختلفة، مع زيادة الضغط، يحدث تليين الريولوجية. سبب التليين الريولوجي هو أن السبيكة تخضع لعملية إعادة بلورة ديناميكية أثناء التشوه الحراري. مع انخفاض معدل الانفعال، ينخفض ​​كل من الانفعال الذي يصل عنده إجهاد التدفق إلى ذروته وذروة الإجهاد.

2. معادلة تأسيسية لتشوه درجة الحرارة العالية الأنابيب الملحومة ذات الجدران السميكة تم تأسيسها. القيمة المحسوبة للمعادلة تتفق جيدًا مع القيمة التجريبية، والأخطاء النسبية كلها أقل من 8٪، مما يشير إلى أن المعادلة تصف بدقة السلوك الريولوجي للسبيكة أثناء التشوه الحراري.

3. درجة حرارة التشوه لها تأثير كبير على البنية المجهرية لل الأنابيب الملحومة ذات الجدران السميكة. مع زيادة درجة الحرارة، تكون إعادة التبلور الديناميكي كافية، ويصبح حجم الحبوب أكبر، ويزداد توحيد بنية الحبوب؛ ومع زيادة معدل الانفعال، يقل حجم الحبوب أولاً ثم يزيد. عندما يكون معدل الإجهاد 1s-1، فإن بنية الحبوب تكون جيدة نسبيًا.