Iron & Steel Society of Iran International Journal of Iron & Steel Society of Iran 2981-0388 23 1 2026 08 23 Effect of Homogenization on Microstructural Refinement and Hot Ductility René65 Nickel-Based Super Alloys تأثیر همگن‌سازی بر ریزدانه‌سازی ریزساختاری و شکل‌پذیری گرم سوپرآلیاژهای پایه نیکل René 65 1 8 741561 10.22034/ijissi.2026.2073744.1334 EN َA. Mahmoudi Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran S. M. Abbasi Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran 0000-0003-3355-7318 M. Morakabati Faculty of Materials and Manufacturing Technologies, Malek Ashtar University of Technology, Tehran, Iran Journal Article 2025 10 06 <span class="fontstyle0">In this study, the effect of different homogenization treatments on the Rene65 nickel-based super alloy was investigated. Single-step homogenization was performed at two temperatures, 1100°C and 1150°C, each for a duration of 5 hours. Additionally, a two-step homogenization cycle consisting of 5 hours at each temperature was conducted. The Hot ductility behavior was evaluated through hot tensile test at various temperatures. The results demonstrated that single-step homogenization at the higher temperature of 1150°C led to lower ductility (%10) and brittle fracture characteristics, in comparison to the 1100°C treatment (%45). This reduced ductility is likely due to the presence of low-melting-point secondary phases enriched in zirconium, which promote grain boundary weakening and intergranular failure during high-temperature deformation. In contrast, the twostep homogenization (initially at 1100°C followed by 1150°C), followed by air cooling, resulted in significantly improved ductility (%45) compared to singlestep high-temperature homogenization. This enhancement in ductility may be attributed to the partial retention of interdendritic phases—such as eutectic structures and blade-like precipitates (possibly η-phase)—which did not fully dissolve during homogenization or re-precipitated during rapid cooling. These retained features may act to inhibit excessive grain growth and suppress grain boundary embrittlement.</span> در این پژوهش، تأثیر عملیات‌های مختلف همگن‌سازی بر سوپرآلیاژ پایه نیکل René 65 مورد بررسی قرار گرفت. همگن‌سازی تک‌مرحله‌ای در دو دمای 1100 و 1150 درجه سانتی‌گراد، هر یک به مدت 5 ساعت، انجام شد. همچنین، یک چرخه همگن‌سازی دومرحله‌ای شامل 5 ساعت عملیات در هر یک از این دو دما اجرا گردید. رفتار شکل‌پذیری گرم با استفاده از آزمون کشش گرم در دماهای مختلف ارزیابی شد. نتایج نشان داد که همگن‌سازی تک‌مرحله‌ای در دمای بالاتر 1150 درجه سانتی‌گراد، در مقایسه با عملیات در دمای 1100 درجه سانتی‌گراد، منجر به شکل‌پذیری کمتر (10%) و بروز ویژگی‌های شکست ترد شد؛ در حالی که شکل‌پذیری در تیمار 1100 درجه سانتی‌گراد به 45% رسید. این کاهش شکل‌پذیری احتمالاً ناشی از حضور فازهای ثانویه کم‌ذوب غنی از زیرکونیوم است که موجب تضعیف مرزدانه‌ها و وقوع شکست بین‌دانه‌ای در حین تغییر شکل در دمای بالا می‌شوند. در مقابل، همگن‌سازی دومرحله‌ای (ابتدا در دمای 1100 درجه سانتی‌گراد و سپس در دمای 1150 درجه سانتی‌گراد) و به‌دنبال آن سردکردن در هوا، در مقایسه با همگن‌سازی تک‌مرحله‌ای در دمای بالا، موجب بهبود قابل‌توجه شکل‌پذیری و دستیابی به مقدار 45% شد. این افزایش شکل‌پذیری را می‌توان به حفظ نسبی فازهای بین‌دندریتی، از جمله ساختارهای یوتکتیکی و رسوبات تیغه‌ای‌شکل (احتمالاً فاز η)، نسبت داد که در طی عملیات همگن‌سازی به‌طور کامل حل نشده یا در حین سردکردن سریع مجدداً رسوب کرده‌اند. این ویژگی‌های باقی‌مانده ممکن است با ممانعت از رشد بیش‌ازحد دانه‌ها و کاهش تردی مرزدانه‌ها، موجب بهبود شکل‌پذیری گرم آلیاژ شوند. https://journal.issiran.com/article_741561_dd18e8dcb62b05a5a11a33bd12c524de.pdf