تغييرات لا رجعة فيها في الخواص الميكانيكية للسبائك القائمة على النيكل-بعد خدمة درجة الحرارة العالية-المدى الطويل-
بعد فترة خدمة طويلة-في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة-، تخضع السبائك القائمة على النيكل-لسلسلة من التطورات الهيكلية الدقيقة التي لا رجعة فيها، والتي تؤدي بشكل مباشر إلى تدهور خواصها الميكانيكية. التغييرات الرئيسية التي لا رجعة فيها في الخواص الميكانيكية هي كما يلي:
1. تقليل قوة الشد وقوة الخضوع
أثناء التعرض لدرجات الحرارة المرتفعة-على المدى الطويل-، فإن مراحل التقوية (مثل ' الطور، '' الطور) في السبائك القائمة على النيكل- ستتعرض لعمليات مثل التخشين، والتجميع، وحتى الذوبان. هذه المراحل هي المكونات الأساسية التي تحافظ على القوة العالية للسبيكة. تؤدي تغييراتها المورفولوجية والهيكلية إلى تدمير تأثير التثبيت الأصلي للخلع، مما يؤدي إلى انخفاض كبير لا رجعة فيه في قوة الشد وقوة الخضوع للسبيكة في كل من درجة حرارة الغرفة ودرجة حرارة الخدمة.
2.تدهور الليونة والمتانة
سوف تؤدي الخدمة طويلة الأمد-ذات درجة الحرارة العالية- إلى ترسيب المراحل الهشة (على سبيل المثال، مرحلة σ، مرحلة Laves) عند حدود الحبوب للسبائك القائمة على النيكل-. وفي الوقت نفسه، سيحدث نمو الحبوب بسبب تأثير التنشيط الحراري، مما يقلل من عدد حدود الحبوب التي يمكن أن تعيق انتشار الشقوق. هذه العوامل مجتمعة تتسبب في انخفاض استطالة السبيكة وتقليل المساحة بشكل واضح، وسوف تتدهور أيضًا صلابة التأثير بشكل لا رجعة فيه، مما يجعل السبيكة عرضة للكسر الهش تحت الحمل.
3.تدهور مقاومة الزحف والتعب
تعد مقاومة الزحف إحدى الخصائص الرئيسية للسبائك القائمة على النيكل-المستخدمة في تطبيقات درجات الحرارة العالية-. سيؤدي إجهاد درجة الحرارة المرتفعة-المدى الطويل-إلى تراكم أضرار الزحف، بما في ذلك تسلق الخلع، وتكوين الفراغات والنمو عند حدود الحبوب، والتشقق بين الحبيبات. هذه الأضرار لا رجعة فيها. وفي الوقت نفسه، سيؤدي تحميل الكلال الناتج عن درجة الحرارة المرتفعة- إلى تسريع عملية بدء الشقوق وانتشارها. إن التأثير المشترك للزحف والتعب يجعل عمر التمزق وعمر الكلال للسبيكة يقصر بشكل حاد، ولا يمكن استعادة تدهور الأداء هذا عن طريق المعالجة الحرارية التقليدية.
4. فقدان الصلابة
إن الانخفاض في عدد مراحل التقوية الدقيقة والمشتتة وتليين المادة الأساسية الناتجة عن انتشار درجة الحرارة العالية-سيؤدي إلى انخفاض لا رجعة فيه في صلابة السبائك القائمة على النيكل-. ترتبط الصلابة ارتباطًا وثيقًا بمقاومة التآكل ومقاومة إجهاد التلامس للسبائك، وبالتالي فإن فقدان الصلابة سيؤثر بشكل أكبر على أداء الخدمة الشامل للسبائك.
جميع التغييرات في الخصائص الميكانيكية المذكورة أعلاه تكون مدفوعة بتحولات هيكلية مجهرية لا رجعة فيها، ولا يمكن استعادتها إلى حالتها الأصلية من خلال عمليات ما بعد المعالجة-مثل إعادة التسخين أو إعادة التسخين.
