Akademik tədqiqatlar, aydın dil

Verianla | Akademik Araştırmalardan Türkçe Ekonomi ve Bilim İçerikleri

27 sentyabr 2026, bazar
VERİANLAMüstəqil elmi yayımçılıq
Menyunu açın və ya bağlayın
...
Home / Tətbiqi Elmlər / Mühəndislik / IN625–AL6XN Qaynaqlarında Sürünmə Zədəsini Hansı Mikrostruktur Müəyyənləşdirir?
Mühəndislik

IN625–AL6XN Qaynaqlarında Sürünmə Zədəsini Hansı Mikrostruktur Müəyyənləşdirir?

Bu tədqiqat Inconel 625 nikel əsaslı superərintisi ilə AL6XN super östenitik paslanmayan poladın impulslu cərəyanlı qaz metal qövs qaynağı ilə birləşdirildiyi fərqli metal qaynaqlı birləşmənin yüksək temperatur sürünmə davranışını araşdırır.

01/08/2026  Veri Anla 21 baxış
IN625–AL6XN Qaynaqlarında Sürünmə Zədəsini Hansı Mikrostruktur Müəyyənləşdirir?

Bu tədqiqat, Inconel 625 nikel əsaslı superərintisi ilə AL6XN super östenitik paslanmaz çeliğin impulslu cərəyanlı qaz metal qövs qaynağıyla birləşdirildiyi fərqli metal qaynaqlı birləşmənın yüksək temperatur sürünmə davranışını araşdırır. Dokuz qaynaqlı nümunə, 700, 750 və 800 °C temperaturlarda; 150, 180 və 210 MPa sabit eksenel gerilimler altında qırılana qədər test edilmiştir. Optik mikroskopi, SEM və EDS analizleri; IN625 ilə qaynaq metalinde iğnemsi δ fazaasının oluşmasına rağmen bütün nümunələrin qaynaq metalinde və ya IN625 tarafında değil, AL6XN ana metalinde qırıldığını göstərmişdir. Belirleyici hasar; AL6XN üçünde yaranan TCP fazaaları, istehsalden kalan σ fazaası, dənə sərhədi boşluqları və parçacık-matris ayrılmasının birleşik etkisiyle ilişkiləndirilmiştir. Sıcaklığın 700 °C’den 800 °C’ye çıkarılması qırılma müddətini təxminən %98 azaltmışdır. Bununla belə tədqiqat hakem rəyindən keçməmişdir; yalnızca tek qaynaq üsulu, tek dolğu metali və dokuz temperatur-gerilim tərkibi incelenmiş, təcrübə tekrarları və istatistiksel belirsizlikler bildirilmemiştir.

En uzun təcrübə, 700 °C və 150 MPa şərtunda təxminən 1717 saat sürmüştür. Bu uzun maruziyet, IN625 və qaynaq metalinde yoğun iğnemsi δ fazaası; AL6XN tarafında isə dənə daxili və dənə sərhədlərində yaygın TCP çökelmesi yaratmışdır. Bunun əksinə 800 °C və 210 MPa şərtunda nümunə təxminən 5,54 saatte kırılmış; kısa müddət nedeniyle çökelme daha məhdud kalmasına rağmen yüksək temperatur və gerilim sürünmə sürətinı keskin biçimde artırmışdır. Tədqiqat böylece yalnızca temperaturun değil, temperatur-gerilim-maruz kalma müddəti birleşiminin mikrostruktur hasarı və qırılma biçimini belirlediğini göstərir.

Türkiyə baxımından dəyərləndirmə: Tədqiqatın üsulu; Türkiyədə termik və nükleer enerji sistemleri, petrokimya tesisleri, rafinerilər, gübre və kimya tesisleri, jeotermal sistemler, yüksək temperatur boru hatları, istilik değiştiriciləri və basınçlı ekipmanlarda istifadə edilən fərqli metal mənbəlarının ömür dəyərləndirməsi açistilikndan mühümdir. Türkiyədə tətbiq üçün yerli mənbə prosedürleri, levha və boru kalınlıkları, dolgu metalleri, qaynaqdan sonrakı termal işlemler, gerçek tədqiqat temperaturları, basınç dövrləri və korroziya ortamlarıyla bağımsız doğrulama strukturlmalıdır. Uzun dmühüm sürünmə, sürünmə-yorulma, termal dövr, mənbə kusurları və servis ortamında yaşlanma birlikte dəyərlendirilmelidir. Bu araşdırmadan Türkiyədəki bütün IN625–AL6XN mənbəlarının AL6XN tarafından kırılacağı, belirli bir hizmet ömrüne sahip olduğu və ya istifadə edilən mənbə prosedürünün sənaye kimi optimum olduğu sonucu çıkarılamaz.

Araşdırmanın əsas problemi nedir?

Yüksek temperaturta çalışan enerji və proses ekipmanlarında eyni parçanın fərqli bölgelerinde birbirinden fərqli xüsusilər istenebilir. Nikel esaslı superərintilar yüksək temperatur möhkəmliyi və korroziya müqaviməti sağlarkən yüksək ərintilı paslanmayan poladler maya dəyəri, şəkillendiriləbilirlik və genel korroziya müqaviməti açistilikndan avantaj sunabilir. Bu nedenle Inconel 625 ilə AL6XN gibi iki fərqli ərintisin mənbəla birleştirilmesi teknik kimi anlamlıdır.

Lakin fərqli metal qaynaqlarında ana metallerin kimyəvi tərkibleri, termal genleşmeleri, katılaşma aralıkları, istilik ilətkenlikleri və yüksək temperaturta faza sabitlikları eyni değildir. Qaynaq metali və iki taraftaki istidən təsirlənən zonaler də ayrı mikrostrukturlara sahiptir. Bir birləşmənin başlanğıcta sağlam görünmesi, yüzlerce saatlik yüksək temperatur və sabit yük altında bütün bölgelerin eyni sürətla yaşlanacağı anlamına gelmez.

Tədqiqatın əsas sualsu şudur: IN625–AL6XN qaynaqlı keçid 700–800 °C aralığında və 150–210 MPa gerilim altında sürünməye maruz kaldığında qırılma hangi bölgede meydana gelir və ömrü hangi çöküntülər ilə hasar mekanizmaları belirler?

İncelenen iki ana material neden fərqli davranmaktadır?

IN625; krom, molibden və niyobyum içeren nikel əsaslı bir superərintidır. Dayanımının mühüm bir bölümü katı çözelti sertleşmesine dayanmaktadır. Başlangıç mikrostruktursında iri eş eksenli östenitik dənələr, bu dənələri çevreleyen daha ince yeniden kristalleşmiş “kolye” dənələri, dənə sərhədi karbidleri və Mo–Ti–Nb bakımından zengin parçacıklar gözlenmiştir.

AL6XN isə azot töhfəlı, yüksek krom, nikel və molibden içeren super östenitik paslanmayan poladtir. Başlangıç mikrostruktursında təxminən 25 μm böyüklüğünde eş eksenli östenit dənələri, tavlama ikizleri və hadde yönünde dağılmış iri ikinci faza parçacıkları bulunmaktadır. EDS xəritəlarında bu parçacıkların krom və molibden bakımından zengin olduğu görülmüş və tədqiqatçılar bunları istehsal müddətcinden kalan σ fazaası kimi dəyərlendirmiştir.

Üretimden kalan σ fazaası mühümdir; çünki sert və gevrek bir arayüz oluşturarak çevresindeki östenitik matrisle bağın yüksək temperatur altında ayrılmasına elməlumatşli bölgeler yaratabilir. Həmçinin krom və molibdenin bu fazalarda toplanması, çevredeki matrisin tərkibini değiştirebilir. Tədqiqat kapsamında faza kimliği X-ışını kırınımı və ya TEM kırınımıyla birbaşa təsdiqlənməmişdir; σ, Laves və karbid tanımlamaları böyük ölçüde morfoloji, EDS tərkibi və əvvəlki tədqiqatlarla qarşılaştırmaya dayanmaktadır.

Qaynaqlı keçid nasıl istehsal edilmişdir?

Her iki ana metal 13 mm kalınlığında levhalar hâlinde hazırlanmış və tek taraflı 60° V ağız açılmıştır. Birleştirme, impulslu cərəyanlı qaz metal qövs qaynağıyla gerçekleştirilmiştir. Dolgu metali kimi 1,2 mm çapında ERNiCrMo-3 tel istifadə edilmişdir.

Qaynaq torcu paso genişliğine bağlı kimi 9–12,5 mm salınımla və 10 mm·s−1 salınım sürətiyla hareket ettirilmiştir. Duvarlarda bekleme müddəti uygulanmamıştır. Koruyucu gaz həcmce %95 Ar, %3 N2 və %2 O2 karışımından oluşmuş; debi 16,5 L·dəqiqə−1 kimi ayarlanmıştır.

Birinci pasoda 3,16 mm·s−1, ikinci və üçüncü pasolarda 2,66 mm·s−1 mənbə sürəti istifadə edilmişdir. Tel serbest uzunlukları pasolara bağlı kimi 5, 9,65 və 15,11 mm kimi məlumatlmiştir. Toplam istilik girişi 4,0 kJ·mm−1 hesablanmışdır.

Qaynaq istilik girişi tədqiqatda aşağıdakı eşitlikle tanımlanmıştır:

\[ HI=\eta\frac{VI}{v} \]

Burada HI kJ·mm−1 cinsinden istilik girişini, η mənbə işlemi məlumatmini, V gerilimi, I akımı və v mənbə sürətinı göstərir. GMAW işlemi üçün η = 0,8 kabul edilmiştir.

Toplam seyrəlmə nisbəti isə şu eşitlikle hesablanmışdır:

\[ \%D=\frac{A_1+A_2}{A_T}\times100 \]

A1 və A2, qaynaq metaline karışan IN625 və AL6XN alanlarını; AT toplam qaynaq metali alanını temsil etmektedir. IN625 tarafından %9, AL6XN tarafından %12 olmak üzere toplam seyrəlmə %21 bulunmuştur.

Qaynaq bölgesinde hangi mikrostruktur bölgeler yaranmışdır?

IN625/qaynaq metali arayüzünde iri östenitik dənələr və dənə sərhədi segregasyonuna bağlı bir qismən ərimiş zona müəyyən edilmişdir. Bu bölgede qısamüddətli sıvı oluşumu və yeniden katılaşma, dendritik bir mikrostruktur meydana getirmiştir.

Qaynaq metalinin merkezinde istilik çekilme yönünde gelişen rekabetçi kolonsal dendritler görülmüştür. Paso kesişimlerinde və yüzeye yakın alanlarda soğuma sürətindaki fərqlilıklar nedeniyle tane biçimi və dendrit böyüklüğü değişmiştir.

Qaynaq metali/AL6XN arayüzünde isə aydın bir qarışmamış zona yaranmışdır. Qaynaq metali kimi istifadə edilən ERNiCrMo-3 ilə AL6XN’ın katılaşma aralıklarının fərqli olması, iki materialın bazı bölgelerde kimyəvi kimi tam karışmamasına yol açmıştır. Karışmamış bölge, kapak pasosundan kök pasosuna kadar izlenmiştir.

Tədqiqatçılar, mənbə işleminin başlanğıc aşamasında AL6XN tarafında yeni və yoğun zararlı faza çökelmesini tetiklemediğini; gözlenen iri σ parçacıklarının levhanın əvvəlki istehsalinden kaldığını bildirmektedir. Asıl yaygın TCP çökelmesi sürünmə testləri sırasındaki uzun müddətli yüksək temperatur maruziyetinde ortaya çıkmıştır.

Sürünmə təcrübəi neyi ölçmektedir?

Sürünmə, bir materialın sabit yük altında və yüksək temperaturta zamanla kalıcı biçim değiştirmesidir. Deney başlangıcında şəkil değiştirme sürəti genellikle azalır; ardından minimum və ya sabit bir sürət bölgesine ulaşılır. Son aşamada boşluqların və çatlakların büyümesiyle şəkil değiştirme sürəti sürətla artar və qırılma gerçekleşir.

Tədqiqatdaki nümunələrin toplam uzunluğu 97 mm, dar ölçü bölgesi uzunluğu 35 mm və ölçü bölgesi genişliği 6,35 mm’dir. Geçiş yarıçapı 4,8 mm, kavrama bölümünün genişliği təxminən 12,7 mm kimi göstərilmişdir. Qaynaq bölgesi nümunənin dar ölçü bölümünün ortasında yer almıştır.

Dokuz nümunə aşağıdakı temperatur və gerilim matrisinde test edilmiştir:

SıcaklıkUygulanan gerilimlerGenel təcrübə sonucu
700 °C150, 180 və 210 MPaEn uzun qırılma müddətleri; uzun maruziyet nedeniyle yoğun faza çökelmesi
750 °C150, 180 və 210 MPaOrta düzey qırılma müddətleri və aydın TCP çökelmesi
800 °C150, 180 və 210 MPaEn sürətli sürünmə və en kısa ömür; çökelme üçün daha az zaman

Sıcaklık və gerilim qırılma müddətini nasıl değiştirdi?

Beklendiği gibi, hem temperaturun hem də tətbiq edilən gerilimin artırılması minimum sürünmə sürətinı yükseltmiş və qırılma müddətini azaltmışdır. Sıcaklığın etkisi xüsusilə güclüdür. Tədqiqat, temperaturun 700 °C’den 800 °C’ye yükseltilmesiyle qırılma müddətinin təxminən %98 azaldığını bildirmektedir.

700 °C və 150 MPa şərtunda qırılma təxminən 1717 saat sonra gerçekleşmiştir. Aynı temperaturta 180 MPa üçün müddət təxminən 890 saat, 210 MPa üçün təxminən 400 saat düzeyindedir. 750 °C və 180 MPa şərtunda təxminən 97 saatlik ömür bildirilmişdir. En ağır şərt olan 800 °C və 210 MPa’da nümunə yalnızca 5,54 saat dayanmıştır.

Şekil 5’teki eğrilər, 700 °C’də uzun bir minimum sürət bölgesi gelişebildiğini; 800 °C’də isə üçüncül sürünmənin çox daha erken başladığını göstərir. 750 °C və 180 MPa şərtunda aydın bir sabit durum sürünmə bölgesi görülmüştür. Diğer bazı şərtlərda sabit bölüm kısa olduğu üçün eğrinin ən aşağı noktası minimum sürünmə sürəti kimi alınmıştır.

Norton analizi hangi deformasyon mekanizmasını göstərir?

Minimum və ya sabit sürünmə sürəti, gerilim və temperaturla birleştirilmiş Norton–Arrhenius eşitliğiyle modellenmiştir:

\[ \dot{\varepsilon}_{\min/ss} =A\sigma^n\exp\left(-\frac{Q_c}{RT}\right) \]

Burada \(\dot{\varepsilon}_{\min/ss}\) minimum və ya sabit sürünmə sürətinı, A material sabitini, σ tətbiq edilən gerilimi, n Norton gerilim üstelini, Qc sürünmə aktivləşmə enerjisini, R gaz sabitini və T mutlak temperaturu göstərir.

Şekil 6 və ana mətnde məlumatlen Norton üsleri şöyledir:

SıcaklıkNorton gerilim üsteliTədqiqatdaki yorum
700 °C6,8Dislokasyon kontrollü güc qanunu sürünməsi
750 °C5,54Dislokasyon tırmanmasının etkili olduğu mekanizma
800 °CŞekil və ana mətnde 6,0Dislokasyon kontrollü müddətç

Üslerin tamamı 5’in üzərindədir. Tədqiqatçılar ana tartışmada bu dəyərləri dislokasiya qalxması kontrollü güc qanunu sürünməsiyle ilişkiləndirmektedir. Lakin nəticə bölümünde 800 °C dəyəri 6,0 yerine 6,8 kimi yazılmış və mekanizma “dislokasiya sürüşməsi” biçiminde ifade edilmiştir. Bu nedenle kesin alt mekanizma konusunda mətn kendi üçünde tutarlı değildir. Bulguların güvenle desteklediği yorum, sürünmənin difüzyon və ya yalnızca dənə sərhədi kaymasından ziyade dislokasiya kontrollü bir müddətç olduğudur.

Aktivasyon enerjisi nəticələri

Arrhenius eğimlerinden hesaplanan sürünmə aktivasyon enerjiləri 393–453 kJ·mol−1 aralığındadır və orta dəyər təxminən 422 kJ·mol−1 kimi məlumatlmiştir.

Uygulanan gerilimŞekil 6’da məlumatlen aktivləşmə enerjisi
150 MPa420 kJ·mol−1
180 MPa453 kJ·mol−1
210 MPa393 kJ·mol−1

Bu dəyərler Şekil 6’da sabit gerilimlere ait eğimlerden hesablanmışdır. Bunun əksinə nəticə bölümünde 420, 453 və 393 kJ·mol−1 dəyərləri sırasıyla 700, 750 və 800 °C’ye aitmiş gibi yazılmıştır. Hesaplama grafiği temperaturu bağımsız eksende, fərqli gerilimleri ayrı məlumat kümeleri kimi kullandığından cədvəldaki gerilim əsasli eşleştirme üsulle daha uyumludur.

Değiştirilmiş Monkman–Grant ilişkisi ne gösterdi?

Tədqiqatda üçüncül sürünmə bölgesinin birçox təcrübəde geniş olması nedeniyle değiştirilmiş Monkman–Grant ilişkisi istifadə edilmişdir:

\[ \frac{t_r}{\varepsilon_r} =K_{\mathrm{MMG}}\dot{\varepsilon}_{\min}^{-\alpha} \]

Burada tr qırılma müddətini, εr qırılma şəkil değiştirmesini, \(\dot{\varepsilon}_{\min}\) minimum sürünmə sürətinı, α ilə KMMG uyum sabitlerini göstərir.

Bütün təcrübə noktalarının çift logaritmik uyumunda R2 = 0,96233 və eğim təxminən −0,943 bulunmuştur. Bu dəyərin mutlak kimi 1’e yakın olması, minimum sürünmə sürəti ilə qırılma müddəti arasında güclü bir ilişki bulunduğunu və qırılmanın deformasyon birikimiyle yakından keçidlı olduğunu göstərir.

Şekil üzərində K = −0,5155 dəyəri yazılmıştır. Eşitlikteki KMMG normalde çarpan kimi kullanıldığı üçün bu dəyərin birbaşa sabit mi, yoksa çift logaritmik grafiğin kesişim dəyəri mi olduğu mətnde açık değildir.

IN625 və qaynaq metalindeki δ fazaası ömrü neden belirlemedi?

700 °C və 150 MPa şərtundaki təxminən 1717 saatlik təcrübə, IN625/qaynaq metali arayüzünde və qaynaq metalinde yoğun iğnemsi δ fazaası çökelmesine yol açmıştır. 750 °C və 180 MPa’daki təxminən 97 saatlik təcrübəde δ fazaası orta düzeyde; 800 °C və 210 MPa’daki 5,54 saatlik təcrübəde isə oldukça məhdud qalmışdır.

Buna rağmen hiçbir nümunə yoğun δ fazaası içeren IN625 və ya qaynaq metali bölgesinde qırılmamıştır. Kırılmalar müddətkli kimi AL6XN ana metalinde, qaynaq metali/AL6XN arayüzünden təxminən 6 mm uzaklıkta meydana gelmiştir. Bu gözlem, araşdırılan təcrübə aralığında keçid ömrünü belirleyen en zəif mikrostrukturnın δ fazaası içeren IN625 tarafı olmadığını göstərir.

Bu nəticə δ fazaasının hiçbir mekanik etkisi olmadığı anlamına gelmez. Tədqiqatın desteklediği daha məhdud çıkarım, yaranan δ fazaası miqdarının birləşmənin qırılma mövqeyinu IN625 və ya qaynaq metaline taşımadığı və toplam ömrün AL6XN tarafındaki hasar tarafından sınırlandığıdır.

AL6XN tarafında hangi hasar gelişmiştir?

AL6XN üçünde yüksək temperatur maruziyeti sırasında dənə sərhədlərində və tane içlerinde çox sayıda TCP fazaası çökelmiştir. EDS xəritəları bu çöküntülərin Ni, Fe, Cr, Mo, Si və C içerdiğini göstərir. Tədqiqatçılar əvvəlki tədqiqatlarla qarşılaştırarak dənə sərhədlərindəki bazı çöküntüləri M23C6 və M6C karbidleriyle, dənə daxilindekiləri isə σ və Laves fazaalarıyla ilişkiləndirmiştir.

700 °C və 150 MPa şərtunda uzun təcrübə müddəti nedeniyle hem dənə daxili hem də dənə sərhədi çökelmesi çox yoğundur. Kırılma yüzeyine yakın bölgelerde istehsalden kalan iri σ fazaalarının çevresinde boşluqlar gelişmiş və dənə sərhədi boşluqları yaranmışdır.

750 °C və 180 MPa şərtunda da yaygın TCP çökelmesi görülmüş; qırılma bölgesinde əvvəlki σ fazaasından və dənə sərhədi çöküntülərinden mənbəlanan boşluqlar müəyyən edilmişdir. 800 °C və 210 MPa şərtunda maruziyet kısa olduğundan dənə daxili çökelme daha məhdud kalmış, lakin dənə sərhədlərində boşluqlar və əvvəlki σ fazaaları çevresinde ayrılma yine meydana gelmiştir.

Kırılma nasıl başlamışdır?

Tədqiqatın önerdiği mekanizma iki fərqli parçacık grubunun ortak etkisine dayanmaktadır:

  • Levhanın istehsalinden kalan iri σ fazaası parçacıkları, matrisle mekanik uyumsuzluk taşıyan başlanğıc kusurları yaratmışdır.
  • Sürünmə sırasında yaranan yeni TCP çöküntüləri, xüsusilə uzun maruziyetlerde tane sınırlarını və tane içlerini yoğun biçimde kaplamıştır.

Sabit yük altında parçacık-matris arayüzündeki yerli gerilim arttığında bağ ayrılmış və kiçik boşluqlar yaranmışdır. Bu boşluqlar komşu dənə sərhədi boşluqlarıyla birleşmiş, daha sonra mikroçatlaklara dönüşmüş və qırılma kesiti boyunca ilərlemiştir.

Buna görə qırılma yalnızca təcrübə sırasında çöken yeni fazaaların və ya yalnızca başlanğıctaki σ fazaasının sonucu değildir. Başlangıç mikrostruktursı ilə sürünmə sırasında gelişen çökelme birlikte hasarı sürətlandırmıştır. Özellikle qısamüddətli yüksek gerilim təcrübələrinde yeni TCP çökelmesi üçün zaman az olduğundan istehsalden kalan σ fazaasının görəli əhəmiyyəti artmışdır.

Çökelti miqdarı qırılma biçimini nasıl değiştirdi?

700 °C’də 150 və 180 MPa altında uzun müddət kalan nümunələrde yoğun TCP çökelmesi oluşmuş, qırılma səthi görəce düz və yarı gevrek görünüm göstərmişdir. Bu nümunələrde kesit alanı daralması təxminən %42,86’dır.

700 °C və 210 MPa şərtunda qırılma müddəti təxminən 400 saate düşmüş, alan daralması %67,8’e yükselmiş və merkezde daha fazala plastik şəkil değiştirme görülmüştür. Tədqiqatçılar daha kısa ömrün çökelme miqdarını sınırladığını və qırılmanın daha sünek özellik kazanmasına izin verdiğini dəyərləndirməktedir.

750 və 800 °C’deki bazı yüksek gerilim şərtlərində alan daralması təxminən %59 kimi bildirilmişdir. Kırılma yüzeylerinde parçacıkların ayrıldığı boşluqlar, plastik kimi şəkil değiştirmiş bölgeler və dənə sərhədi qırılması birlikte görülmektedir. Bu durum qırılma mekanizmasının tamamen gevrek və ya tamamen sünek olmadığını, test şərtuna görə değişen karma bir mekanizma olduğunu göstərir.

Tədqiqatın desteklediği əsas nəticələr

  • Sıcaklık və gerilim arttıkça minimum sürünmə sürəti yükselmiş, qırılma müddəti azalmışdır.
  • 700 °C’den 800 °C’ye temperatur artışı qırılma müddətini təxminən %98 azaltmışdır.
  • Bütün nümunələr qaynaq metalinde değil, AL6XN ana metalinde və arayüzden təxminən 6 mm uzakta qırılmışdır.
  • IN625 və qaynaq metalindeki yoğun δ fazaası, araşdırılan şərtlərda keçid ömrünü belirleyen ana hasar bölgesi olmamıştır.
  • AL6XN’da sürünmə sırasında TCP fazaaları çökelmiş; əvvəlki σ fazaaları və yeni çöküntülər çevresinde boşluqlar yaranmışdır.
  • Norton üslerinin 5’in üzərində olması dislokasiya kontrollü güc qanunu sürünməsini desteklemektedir.
  • Minimum sürünmə sürəti ilə qırılma müddəti değiştirilmiş Monkman–Grant ilişkisiyle güclü bir doğrusal uyum göstərmişdir.
  • Uzun müddətli yoğun TCP çökelmesi daha düşük alan daralması və yarı gevrek qırılmayla ilişkiləndirilmiştir.

Tədqiqat neyi sübut etmir?

  • Sonuçlar bütün IN625–AL6XN mənbə üsulleri, dolgu metalleri və ya parça geometriləri üçün geçerli değildir.
  • Qaynaqlı birləşmənin gerçek santral, rafineri və ya petrokimya tesisi hizmet ömrü belirlenmemiştir.
  • Değişken yük, termal dövr, sürünmə-yorulma, korroziya və ya iç basınç etkiləri araşdırılmamışdır.
  • Qaynaq sonrası termal işlem, fərqli istilik girdiləri və ya fərqli seyrəlmə nisbətları qarşılaştırılmamıştır.
  • TCP fazaalarının kesin kristal strukturları XRD, elektron kırınımı və ya atomik miqyaslı analizle təsdiqlənməmişdir.
  • Dokuz təcrübə şərtunda bağımsız tekrarlar və eksperimental saçılım məlumatlmediğinden güvenilirlik aralıkları hesaplanamamaktadır.
  • Minimum sürünmə eğriləri uzunmüddətlili tasarım standardı və ya izin məlumatlebilir gerilim cədvəlsu yaratmaq üçün yetərli değildir.
  • Ham və işlenmiş məlumatlar devam eden başka bir tədqiqatın parçası olduğu gerekçesiyle paylaşılmamıştır.

Metin üçündeki mühüm uyğunsuzluqlar

KonuAna mətn və ya şəkilÇelişen ifade
800 °C Norton üsteliŞekil 6 və ana tartışmada n = 6,0Sonuç bölümünde n = 6,8
Aktivasyon enerjilərinin eşleştirilmesiŞekil 6, dəyərləri 150, 180 və 210 MPa məlumat kümelerine görə göstərirSonuç bölümü dəyərləri 700, 750 və 800 °C’ye aitmiş gibi yazmaktadır
Sürünmə alt mekanizmasıAna tartışma n ≥ 5 üçün dislokasiya qalxmasını belirtmektedirÖzet və nəticəta dislokasiya sürüşməsi ifadeleri bulunmaktadır
Sürünmə sürəti türeviDoğru tanım \(\dot{\varepsilon}=d\varepsilon/dt\)Bir cümlede yanlışlıkla \(d\sigma/dt\) yazılmıştır
Qaynaqlı keçid adıTədqiqatın tamamı IN625–AL6XN keçidsını araşdırırBir alt başlıqta yanlışlıkla “IN600/IN625” yazılmıştır
Yazar adıBaşlık sayfasında Liuba Rebeca López LópezCRediT bölümünde “Liuba Rebaca” yazılmıştır
Teresita Sánchez CruzBaşlık sayfasında bu kısa ad kullanılmaktadırCRediT bölümünde “Sanchez Cruz Teresita del N. J.” biçimi yer almaktadır
DTU qurum adıResmî ad Technical University of DenmarkBaşlık sayfasında “Techical University of Denmark” yazılmıştır

Tədqiqatın Yöntemi və Bulguları

Malzemelerin kimyəvi tərkibi

MalzemeCCrNiMoFeNbMnSiN
IN625%0,06%22,53Kalan%8,27%4,40%3,39%0,35%0,17Belirtilmemiş
ERNiCrMo-3 dolgu%0,02%22,00Kalan%9,00%0,20%3,60%0,05%0,05Belirtilmemiş
AL6XN%0,015%20,91%23,88%6,15KalanBelirtilmemiş%0,43%0,37%0,21

IN625 həmçinin %0,09 Al, %0,25 Ti və %0,11 Co; dolğu metali %0,10 Al və %0,20 Ti; AL6XN isə %0,24 Cu içermektedir. Tablodaki dəyərler kütlə yüzdesidir.

Qaynaq parametreleri

ParametreDeğer
Levha kalınlığı13 mm
Qaynaq ağzıTek 60° V ağız
Qaynaq üsuluDarbeli akımlı GMAW
Qaynaq makinesiOTC Daihen/Dahein Well Bee DP400 kimi yazılmıştır
Dolgu teli1,2 mm ERNiCrMo-3
Torç salınımı9–12,5 mm
Salınım sürəti10 mm·s−1
Koruyucu gaz%95 Ar + %3 N2 + %2 O2
Gaz debisi16,5 L·dəqiqə−1
Qaynaq sürətları3,16 və 2,66 mm·s−1
Toplam istilik girişi4,0 kJ·mm−1
Toplam seyrəlmə%21

Numune hazırlama və mikroskopi

  • Qaynaqlı levhadan toplam dokuz sürünmə nümunəsi çıkarılmıştır.
  • Metalloqrafik yüzeyler 2000 kum zımparaya kadar hazırlanmışdır.
  • Parlatmada 3 μm elmas pasta və 0,05 μm alümina istifadə edilmişdir.
  • Ana metaller 4 V altında 2 mL H2SO4 + 15 mL H2O çözeltisiyle elektrokimyəvi kimi dağlanmıştır.
  • IN625 və AL6XN üçün dağlama müddətleri sırasıyla 16 və 4 saniyədir.
  • Qaynaq bölgesi 5 V altında oksalik asit çözeltisinde 40 saniyə dağlanmıştır.
  • Optik incelemede Carl Zeiss Axio Observer 7 istifadə edilmişdir.
  • SEM incelemeleri JEOL JSM-7600F alan emisyonlu mikroskopla strukturlmıştır.
  • Element xəritəları Bruker X-Flash 6|30 EDS dedektörüyle alınmıştır.

Sürünmə test sistemi

  • Applied Test Systems Series 2330-MM sabit yük kollu sürünmə cihazı istifadə edilmişdir.
  • Isıtma, Series 3210 bölünebilir fırınla sağlanmıştır.
  • Plastik uzanma, ±1 μm çözünürlüklü ST-1278 doğrusal yer değiştirme kodlayıcistilikyla ölçülmüşdür.
  • Test temperaturları 700, 750 və 800 °C’dir.
  • Eksenel gerilimler 150, 180 və 210 MPa’dır.
  • Her temperatur-gerilim tərkibi üçün bir nümunə kullanıldığı anlaşılmaktadır; bağımsız tekrar sayistilik açıklanmamıştır.

Ana nicel tapıntılar

Ölçüm və ya gözlemSonuçYorum sınırı
En uzun qırılma müddəti700 °C, 150 MPa: təxminən 1717 saatTek təcrübə şərtuna dayanmaktadır
En kısa qırılma müddəti800 °C, 210 MPa: 5,54 saatYüksek temperatur və gerilimin birleşik etkisidir
Sıcaklık artışının etkisi700 °C’den 800 °C’ye təxminən %98 ömür azalmasıAynı təcrübə matrisindeki uç şərtlərın qarşılaştırmasıdır
Norton üsleri6,8; 5,54; 6,0Sonuç bölümündeki 800 °C dəyəriyle çelişmektedir
Ortalama aktivləşmə enerjisiYaklaşık 422 kJ·mol−1Üç gerilim eğiminden tistehsal edilmişdir
MMG uyum katsayistilikR2 = 0,96233Dokuz təcrübə noktasına dayanmaktadır
MMG eğimi−0,943Mutlak dəyəri təxminən 1’dir
Kırılma konumuAL6XN ana metali, arayüzden təxminən 6 mm uzaklıktaBütün araşdırılan şərtlərda eyni genel bölge
Yoğun TCP şərtunda alan daralmasıYaklaşık %42,86700 °C’də uzun maruziyetli nümunələr
700 °C, 210 MPa alan daralması%67,8Daha sünek qırılma görüntüsüyle ilişkiləndirilmiştir
Bazı yüksək temperatur/yük şərtlərıYaklaşık %59 alan daralmasıMetinde nümunə bazında tam cədvəl sunulmamıştır

Tekrarlanabilirliği sınırlayan əskiklər

Tədqiqat mənbə gazı, tel, salınım, sürət, istilik girişi və metaloqrafik hazırlama konusunda mühüm ayrıntılar vermektedir. Bunun əksinə mənbə akımı, gerilim, darbeli akım dalga biçimi, paso başına ayrıntılı istilik girişi, ön tavlama və pasolar arası temperatur açıkça raporlanmamıştır.

Sürünmə təcrübələrinde temperatur sabitlığı, termokupl konumu, nümunə başına tekrar sayistilik, qırılma müddəti belirsizliği və minimum sürünmə sürəti üçün sayısal məlumat cədvəlsu bulunmamaktadır. Sonuçlar qrafiklerden və tekil təcrübələrden əldə edilmişdir.

Faz tanımlamalarında SEM–EDS istifadə edilmişdir. Bu üsul element dağılımını gösterebilse də σ, Laves, M23C6, M6C və δ fazaalarını her durumda tek başına kesin biçimde ayıramaz. XRD, EBSD faza xəritəsı, TEM kırınımı və ya nicel faza nisbəti məlumatlmemiştir.

Tədqiqat həmçinin ham və işlenmiş məlumatlarin devam eden başka bir araşdırmanın parçası olması nedeniyle paylaşılmadığını açıklamaktadır. Bu durum, bağımsız yeniden analiz və eğri uyumlarının doğrulanmasını sınırlandırmaktadır.

Mənbə və Metod Qeydi

Tədqiqatın tam özgün adı: Creep resistance and microstructural characterization of dissimilar weld joint of Inconel 625 superalloy and AL6XN super austenitic stainless steel

Yazarlar və sıraları: Alberto Ruiz, Liuba Rebeca López López, Vania Rodríguez Herrejón, Teresita Sánchez Cruz, Heriberto Granados Becerra.

Eş töhfə və ya eş birinci müəlliflık: Tədqiqatda eş töhfə ya da eş birinci müəlliflık açıklaması bulunmamaktadır.

Sorumlu müəllif: Alberto Ruiz. Qaynaqta alberto.ruiz@umich.mx e-posta adresi məlumatlmiştir. SSRN kaydı da A. Ruiz’i ilətişim müəllifı kimi göstərir.

Kurumlar: Alberto Ruiz, Liuba Rebeca López López və Heriberto Granados Becerra üçün Universidad Michoacana də San Nicolás də Hidalgo, Instituto də Investigación en Metalurgia y Materiales, Morelia, Michoacán, México; Vania Rodríguez Herrejón üçün Technical University of Denmark, Department of Civil and Mechanical Engineering, Kgs. Lyngby, Denmark; Teresita Sánchez Cruz üçün Universidad Autónoma də Campeche, Instituto də Investigación en Corrosión y Preservación də Materiales, San Francisco də Campeche, México qeyd edilmişdir.

Kurum adı notu: Qaynaq mətnde “Techical University of Denmark” yazılmıştır. Kurumun rəsmi İngilizce adı “Technical University of Denmark”dır.

DOI: 10.2139/ssrn.7194076. Bu DOI, SSRN preprint kaydına aittir; hakemli jurnal makalesi DOI’si değildir.

Dergi və ya konfrans: Yüklenen sürüm üçün doğrulanmış bir hakemli jurnal və ya konfrans nəşrı bulunmamaktadır.

Yayın platformau: SSRN.

Özgün nəşriyyat: Tədqiqat üçün doğrulanmış bir hakemli jurnal nəşriyyat belirtilmemiştir. SSRN, preprintin dağıtıldığı platformadur.

Yayın yılı: 2026.

Qaynaq türü: Deneysel mənbə metalurjisi, yüksək temperatur sürünməsi və qırılma mikromekaniği araşdırma preprinti.

Hakemlik durumu: Tədqiqat hakem rəyindən keçməmişdir. Her sayfada “This preprint research paper has not been peer reviewed” uyaristilik bulunmaktadır.

Resmî keçidlar:SSRN rəsmi kayıt sayfası və DOI keçidsı.

Finansman: Tədqiqat, SECIHTI tarafından CF-2023-l-523 projesi kapsamında desteklenmiştir. Liuba Rebeca López López’in yüksek lisans və Heriberto Granados Becerra’nın doktora sonrası tədqiqatları üçün sağlanan burs desteğine teşekkür edilmiştir.

Çıkar çatışması: Yazarlar, tədqiqatı etkiləyebiləcek bilinen mali çıkar və ya kişisəl ilişki bulunmadığını beyan etmiştir.

Veri erişimi: Bulguların yeniden üretilmesi üçün lazımlı ham və işlenmiş məlumatlarin, devam eden başka bir araşdırmanın parçası olması nedeniyle bu aşamada paylaşılamadığı bildirilmişdir.

Yazar töhfəları: Alberto Ruiz kavramsallaştırma, üsul, araşdırma, yazım, görselleştirme, mənbəlar, proje yönetimi və biçimsel analiz; Liuba Rebeca López López araşdırma, üsul və görselleştirme; Vania Rodríguez Herrejón inceleme, görselleştirme və araşdırma; Teresita Sánchez Cruz inceleme və üsul; Heriberto Granados Becerra yazım, inceleme, üsul, araşdırma və görselleştirme görəvleriyle qeyd edilmişdir.

Bu Türkçe makale, yüklenen 32 sayfalık tədqiqatın ana metni, kimyəvi tərkib cədvəlsu, mənbə işlemi, sürünmə eğriləri, Norton və Monkman–Grant hesapları, optik mikroskopi, SEM–EDS görüntüləri və qırılma səthi analizleri esas alınarak hazırlanmışdır. Tədqiqatda yer almayan yeni bir təcrübə sonucu və ya dış mənbətan bilimsel tapıntı eklenmemiştir. Dış doğrulama yalnızca DOI, SSRN kaydı, ilətişim müəllifı və qurumların bibliyoqrafik kimlikleriyle sınırlandırılmıştır.

Tədqiqatın başlıca məhdudlıkları; hakem dəyərləndirməsinden geçmemiş olması, bağımsız təcrübə tekrarlarının açıklanmaması, yalnızca dokuz temperatur-gerilim şərtunun denenmesi, faza tanımlamalarının SEM–EDS və literatür qarşılaştırmasına dayanması, ham məlumatlarin paylaşılmaması və mətn üçünde Norton üsteli, aktivləşmə enerjisi eşleştirmesi ilə dislokasiya mekanizmasına ilişkin uyğunsuzluqlar bulunmasıdır.

Sonuçlar yalnızca belirtilən 13 mm levhalar, ERNiCrMo-3 dolğu metali, %21 seyrəlmə, 4,0 kJ·mm−1 toplam istilik girişi və 700–800 °C ilə 150–210 MPa təcrübə aralığı üçün geçerlidir. Tədqiqat, gerçek sənaye parçalar üçün tasarım ömrü, izin məlumatlebilir tədqiqat gerilimi və ya bütün IN625–AL6XN keçidları üçün genel qırılma mövqeyi belirlememektedir.


Paylaşın:

Şərhlər yoxlandıqdan sonra yayımlanır.Şərhiniz təsdiq prosesinə daxil ediləcək və uyğun hesab olunduqda görünəcək.

Şərh yazın

E-poçt ünvanınız yayımlanmayacaq. Məcburi sahələr * ilə işarələnib

Your experience on this site will be improved by allowing cookies Cookie Policy