رسوب فلز اینکونل ۷۳۸ با کمک لیزر مستقیم

اینکونل ۷۳۸ یکی از سوپر آلیاژهای پایه نیکل است که به طور گسترده در کاربردهای دمای بالا به ویژه در موتورهای توربین گازی زمینی و هوافضا مورد استفاده قرار می‌گیرد. این مقاله امکان رسوب فلز به کمک لیزر (LMD)‏ برای اینکونل ۷۳۸ را گزارش می‌کند. ترک‌ها در طول رسوب در فصل مشترک لایه – رسوب و در داخل رسوب در امتداد مرز دانه با زاویه بالا برای سرعت اسکن ۶ و ۱۲ میلی متر بر ثانیه به دلیل تنش پسماند شدید و ذوب اولیه تکامل یافتند. نتایج ترک خوردگی مایع را به دلیل مرز کم ذوب ترک γ’ و ریزجدایش قابل‌توجه Al و TI در طول مرزهای ترک نشان داد. با به حداکثر رساندن چگالی انرژی و با کاهش سرعت اسکن به ۳ میلی متر بر ثانیه، نمونه‌های دیوار منفرد بدون ترک با موفقیت ساخته شدند. تکامل ریز ساختاری مرز اولیه، ثانویه ی دانه γ’، کاربیدهای MC و بورید M2B در نمونه‌های رسوب یافته و عملیات حرارتی بحث می‌شود. خواص مکانیکی و توسعه ریز ساختار با استفاده از تست کشش و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. طیف‌سنجی تفکیک انرژی، ریزجدایش قابل‌توجهی را بر روی عناصر مختلف در طول مرزهای بین دندریتی و دانه‌ای تایید کرد. پ

Inconel 738 is one of the widely used nickel-based superalloys in high-temperature applications, especially in land-based and aerospace gas turbine engines. This paper reports the feasibility of direct laser metal deposition (LMD) of Inconel 738. Cracks evolved during deposition at the substrate/deposit interface and within the deposit along high angle grain boundary for scanning speed of 6 and 12 mm/s due to the intense residual stress and incipient melting. Results showed liquation cracking due to low melting crack boundary γ′ and significant micro-segregation of Al and Ti along the crack boundaries. By maximizing the energy density and by reducing the scanning speed to 3 mm/s, crack-free single wall specimens were successfully manufactured. Microstructural evolution of primary, secondary, grain boundary γ′, MC carbides, and M2B borides in the as-deposited and heat-treat specimens are discussed. Mechanical properties and microstructural development were investigated using tensile tes