Những thay đổi không thể đảo ngược về tính chất cơ học của hợp kim gốc niken-sau thời gian dài-ở nhiệt độ-cao
Sau khi sử dụng-thời gian dài trong điều kiện nhiệt độ-cao, hợp kim gốc niken-trải qua một loạt quá trình phát triển cấu trúc vi mô không thể đảo ngược, trực tiếp dẫn đến sự suy giảm các đặc tính cơ học của chúng. Những thay đổi chính không thể đảo ngược về tính chất cơ học như sau:
1. Giảm độ bền kéo và cường độ năng suất
Trong thời gian dài-tiếp xúc với nhiệt độ-cao, các pha tăng cường (chẳng hạn như pha ', '') trong hợp kim gốc niken-sẽ trải qua các quá trình như làm thô, kết tụ và thậm chí là hòa tan. Các pha này là thành phần cốt lõi duy trì độ bền cao của hợp kim. Những thay đổi về hình thái và cấu trúc của chúng phá hủy hiệu ứng ghim lệch vị trí ban đầu, dẫn đến giảm đáng kể và không thể đảo ngược độ bền kéo và cường độ năng suất của hợp kim ở cả nhiệt độ phòng và nhiệt độ sử dụng.
2. Suy giảm độ dẻo và độ dẻo dai
Dịch vụ lâu dài-nhiệt độ cao{1}}sẽ tạo ra sự kết tủa của các pha giòn (ví dụ: pha σ, pha Laves) ở ranh giới hạt của hợp kim gốc niken. Trong khi đó, sự phát triển của hạt sẽ xảy ra do hiệu ứng kích hoạt nhiệt, làm giảm số lượng ranh giới hạt có thể cản trở sự lan truyền vết nứt. Các yếu tố này cùng nhau làm cho độ giãn dài và giảm diện tích của hợp kim giảm rõ rệt, độ bền va đập cũng sẽ bị suy giảm không thể phục hồi, khiến hợp kim dễ bị gãy giòn khi chịu tải.
3. Suy thoái khả năng chống leo và mỏi
Khả năng chống rão là một trong những đặc tính chính của hợp kim gốc niken-cho các ứng dụng ở nhiệt độ-cao. Căng thẳng nhiệt độ cao-cao-trong thời gian dài sẽ dẫn đến sự tích tụ hư hỏng do rão, bao gồm cả sự leo trèo do trật khớp, hình thành và phát triển khoảng trống ở ranh giới hạt cũng như nứt giữa các hạt. Những thiệt hại này là không thể khắc phục được. Đồng thời, tải trọng mỏi ở nhiệt độ-cao sẽ đẩy nhanh quá trình hình thành và lan truyền các vết nứt. Tác động kết hợp của từ biến và mỏi làm cho tuổi thọ đứt gãy và tuổi thọ mỏi của hợp kim rút ngắn đáng kể và sự suy giảm hiệu suất này không thể phục hồi được bằng cách xử lý nhiệt thông thường.
4. Mất độ cứng
Việc giảm số lượng các pha tăng cường mịn và phân tán cũng như sự làm mềm của ma trận do khuếch tán nhiệt độ-cao sẽ dẫn đến sự giảm độ cứng không thể đảo ngược của hợp kim gốc niken. Độ cứng có liên quan chặt chẽ đến khả năng chống mài mòn và khả năng chống mỏi tiếp xúc của hợp kim, do đó, việc mất độ cứng sẽ ảnh hưởng nhiều hơn đến hiệu suất sử dụng toàn diện của hợp kim.
Tất cả những thay đổi về tính chất cơ học ở trên đều được thúc đẩy bởi các biến đổi cấu trúc vi mô không thể đảo ngược và không thể khôi phục về trạng thái ban đầu thông qua các quá trình-xử lý sau như hâm nóng hoặc hâm nóng lại.
