بهینه‏سازی دما و زمان انحلال در ابرهمبسته پایه نیکل پرخوران موتور براساس سختی به روش طراحی آزمایش‏ها

نویسندگان

چکیده

امروزه یکی از قطعات مهم در موتورهای احتراقی، توربوشارژ است که می تواند در بهبود عملکرد، نقش ایفا کند. این قطعه و بخصوص پره های آن در توربین، دارای کارکرد در دماهای زیاد است. بر این اساس و با توجه به نیروی گریز از مرکز موجود در پره ها، یکی از پارامترهای طراحی، استحکام خزشی ماده است و لذا از سوپرآلیاژهای پایه نیکل، استفاده می شود. در این مقاله سعی شده است که مقدار سختی سوپرآلیاژ پایه نیکل 713C (مورد استفاده در پره های توربین قطعه توربوشارژ موتور) با یک فرایند عملیات حرارتی، افزایش یابد. برای این منظور از روش طراحی آزمایشها استفاده شده و در مقادیر مختلف دما و زمان انحلال طی فرایند عملیات حرارتی، سختی سنجی در خطوط موازی و عمود بر راستای دانه ها در ریزساختار ماده، صورت پذیرفته است. نتایج تجربی نشان می دهد؛ بطور کلی در دمای انحلال 1200 درجه سانتیگراد و زمان انحلال 60 دقیقه، مقادیر سختی، بیشینه می شوند. تحلیل حساسیت پارامترها نیز، نشان دهنده اثر موثر دمای انحلال نسبت به سایر پارامترها (زمان انحلال و اثر متقابل دما و زمان) است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Optimization of solution temperature and time in nickel-based super-alloy of engine turbo-charger based on hardness by design of experiments

نویسندگان [English]

  • Mohammad Azadi
  • Mostafa Iziy
  • Armin Marbout
  • Mahboobeh Azadi
  • Alireza Hajiali Mohammadi
چکیده [English]

Nowadays, one of important parts in combustion engines is the turbo-charger, which could improve the performance. Such this component and especially blades of the turbine, is working at high temperatures. Based on this condition and according to centrifugal forces in blades, one of design parameters is the creep strength of the material. For such condition, nickel-base super-alloy has been utilized. In this article, the hardness of 713C nickel-base super-alloy (which has been used in turbine blades of engines) increased by a typical heat treatment. For this objective, the design of experiments was utilized and the hardness through parallel and vertical lines to the grains direction in the material micro-structure was measured at different values of the solution temperature and time in the heat treatment. Experimental results showed that optimum values for the solution temperature and time are generally 1200˚C and 60 min, respectively, when the hardness increased. The sensitivity analysis indicated that effects of the temperature parameter are more significant in comparison to other parameters.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Design of experiments
  • Hardness measurement
  • Heat treatment
  • Nickel-base super-alloy