ABSTRACT

Het huidige werk laat zien dat thermische expansie experimenten kunnen worden gebruikt om de c-solvus temperaturen van vier Ni-basis enkelvoudige kristallen superlegeringen (SX), een met & en drie Re-free varianten.In het geval van CMSX-4 zijn de experimentele resultaten in overeenstemming met de numerieke thermodynamische resultaten die met behulp van ThermoCalc worden verkregen.Voor

drie experimentele hervrije legeringen, de experimentele en berekende resultaten zijn:Sluiten.elektronenmicroscopie toont aan dat de chemische samenstelling van de cand de c-fasen redelijk goed kan worden voorspeld.We gebruiken ook resonant echografie. & spectroscopie (RUS) om te laten zien hoe elastische coëfficiënten afhankelijk zijn van chemische samenstelling en temperatuur.De resultaten worden besproken in het licht van de eerdere resultaten die in de literatuur zijn gerapporteerd.De gebieden die verdere werkzaamheden nodig hebben, worden belicht.

GRAFISCHE ABSTRACT

Inleiding

Ni-based single-crystal superlegeringen (SX's) worden gebruikt om turbinebladen te maken, die werken bij temperaturen boven 1000 C. Ze moeten bestand zijn tegen aload spectrum, waaronder griezel, thermische vermoeidheid en hete corrosie.Krachtkracht, de weerstand tegen een langzame maar continue opeenstapeling van spanningen, is van het grootste belang.Het is bekend dat SXs vertrouwen voor hun kracht op een microstructuur, die bestaat uit sub-micrometer kuboïdale c-deeltjes & (kristalstructuur: geordende L12-fase; volumefractie: 70 vol.%) die worden gescheiden door dunne c-kanalen (kristalstructuur: fcc; volumefractie: dicht bij 30 vol.%), bv.[1 82114].De kristallen structuren van beide fases zijn vergelijkbaar, zodat bij koeling van hoge temperaturen de bestelde c-deeltjes samenhangend kunnen zijn & neerslaan in de C-matrix.De rooster constanten d van de twee fasen verschillen.In Nibasis single-crystal

superlegeringen, die men vaak vindt: dc & Kom op.Het bijbehorende rooster-buitenbeentje resulteert in een toename van elastische spanningsenergie, bv.[5, 6].Dit verzuim en enkele van zijn gevolgen, bijvoorbeeld het effect op de vorm van c-deeltjes, & op Peach 8211; Ko 168; hler krachten die werkzaam zijn op channel disuations, op rafting en op de vorming van interfacial e dislocatie netwerken, zijn en worden nog steeds besproken in de literatuur, b.v.[7.[821115].De bestelde c- & deeltjes vormen obstakels voor ontwrichting beweging.

Ze zijn niet volledig ondoordringbaar, maar het is moeilijker voor ontwrichtingen om door de geordende c-fase te bewegen dan door de fcc & C-kanalen.De kunst van het SX ontwerp is deels gebaseerd op het maken van het zo moeilijk mogelijk voor dislocatie om te snijden in de c-fase naar opti- &

Mize griezelkracht.Het moeilijk maken van snijden wordt geassocieerd met toenemende antifasische grensenergieën (APB’s), bv., [16 82111120], die het gevolg zijn van een van de meest prominent e elementaire mechanismen in kristalplasticiteit: de tweedeling van de c-fase, bv., & [21 8211; 23].Hoewel er in de literatuur onenigheid bestaat over specifieke aspecten van dit snijproces, zijn de onderzoekers van SX uit de academische wereld en de industrie van mening dat het wenselijk is om legeringen te ontwerpen met een hoge c-volumefractie, een hoge & C-solvus tem- & peratuur en een chemische samenstelling, die aanleiding geeft tot hoge planaire breukenergieën die de fysische aard van APB’s en stapelfouten beïnvloeden.De c- &

De solvustemperatuur wordt als bijzonder belangrijk beschouwd en is in veel wetenschappelijke en technologische publicaties van de SX als referentietemperatuur gemarkeerd, bijvoorbeeld, [24 821131].

In dit werk wordt nader gekeken naar de thermodynamische eigenschappen van vier SXs, ERBO/1 (met Re, een CMSX-4-legering) en drie ERBO/15 varianten (Re-vrij, met hogere niveaus van Mo, Ti en W).Het gebruikt resonante ultrasone spectroscopie (RUS) en dilataometrie om elastische stijfheid en thermische uitbreidingscoëfficiënten te meten als functie van temperatuur.Onlangs is aangetoond hoe deze vier legeringen verschillen in termen van griezeleigenschappen [32, 33].