تخمین سختی در سوپرآلیاژ پایه نیکل GTD-111 با استفاده از روش تحلیل عامل کوینچ (QFA)

تخمین خواص مکانیکی آلیاژهای مختلف یک راه اولیه و مناسب برای طراحی آلیاژهای با خواص مطلوب مورد نظر است. یکی از راه‏های تخمین این خواص روش تحلیل عامل کوینچ (QFA) است. این روش برای پیش‏بینی خواص مکانیکی آلیاژهایی که با عملیات حرارتی رسوب-سختی استحکام می‏یابند استفاده می‏شود. با این وجود تاکنون از این روش در تخمین خواص مکانیکی سوپرآلیاژها استفاده نشده است. در این تحقیق، میزان کارایی این روش در پیش‏بینی سختی در سوپرآلیاژ پایه نیکل GTD-111 بررسی شد. برای این منظور، تعدادی نمونه از جنس سوپرآلیاژ مذکور از دمای انحلال جزیی در محیط‏های مختلف کوینچ شدند. سپس نمونه‌ها در دمای ºC 845 به مدت 24 ساعت پیرسازی و سپس در هوای متلاطم سرد شدند. برای دستیابی به بیش‌ترین و کم‌ترین مقادیر سختی در آلیاژ، دو نمونه پس از حل‏سازی، به‏ترتیب در آب نمک همزده و در کوره خاموش سرد شدند و سپس تحت پیرسازی قرار گرفتند. پس از سختی‏سنجی نمونه‏ها، آن مقادیر در معادلات تحلیل عامل کوینچ قرار داده شدند. مقادیر ثوابت k2 و k3 برای GTD-111 با استفاده از منحنی‏های سردکردن و مقادیر سختی‏های اندازه‏گیری شده به‏ترتیب برابر 11-10 × 12 و J.mol-1 68 به دست آمدند. به‌علاوه، منحنی زمان – دما – خواص (TTP) سوپرآلیاژ GTD-111 با استفاده از ثوابت k2 تا k5 ترسیم شد. نتایج نشان داد که QFA یک روش مناسب برای پیش‏بینی سختی سوپرآلیاژهای پایه نیکل می‏باشد.