Effect of solidification rate on competitive grain growth in
directional solidification of a nickel-base superalloy

انجماد جهت دار سوپرآلیاژهای پایه نیکل

ABSTRACT

The mechanism of grain structure evolution during directional solidification is a fundamental subject in material science. Within the published research there exist conflicting views on the mechanism of grain overgrowth. To study the effect of solidification rate on grain structure evolution, bi-crystals samples were produced in a nickel-base superalloy at different solidification rates. It was found that at the convergent grain boundaries those grains better aligned with respect to the heat flux more readily overgrew neighbouring grains with misaligned orientations and the effect became more pronounced as solidification rate was increased. However, at diverging grain boundaries the rate of overgrowth was invariant to the solidification rate.These experimental results were compared with models in the literature. Thus, a better insight into competitive grain growth in directional solidification processes was obtained.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

چکیده

مکانیزم رشد و تکمیل ساختار دانه حین انجماد جهت‌دار یک موضوع بنیادی در علم مواد است. در تحقیقات منتشر شده نظرات ضد و نقیضی درباره مکانیزم رشد بیش از حد دانه‌ها وجود دارد. به منظور مطالعه تاثیر نرخ انجماد بر روند تکامل ساختار دانه، از سوپرآلیاژهای پایه نیکل با نرخ‌های انجماد مختلف، نمونه‌های دو کریستال تهیه شدند. نتایج نشان دادند که در مرزدانه‌های همگرا که دانه‌های آن بر اثر شار حرارتی، به سمت دانه‌های مجاور با جهت‌گیری‌های مختلف رشد می‌کنند و تاثیر آن با افزایش نرخ انجماد، به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. این در حالی است که، در مرز دانه‌های واگرا، نرخ رشد دانه‌ها با تغییر نرخ انجماد تغییر نمی‌کند. نتایج این آزمایش‌ها با مدل‌هایی که در تحقیقات پیشین آورده شده بود، مقایسه شد و بدین ترتیب، توانستیم به درک بهتری از رشد رقابتی دانه‌ها در انجماد جهت‌دار برسیم.

 جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.