Hochdurchsatz-Nanoindentation-Kartierung von Cast Inconel ™ 718 Nickelbased Superlegierung: Einfluss der NB-Konzentration (2)

Veröffentlichungsdatum:2021-06-28

Die Legierung wurde unter Wärme auf drei verschiedene Temper Bedingungen behandelt:

Solubilisation (S):. 965 ºC für 1 Stunde, gefolgt von Abschrecken in Öl.

II Peak Alterungsniederschlag (P):. Folgende Solubilisierung Behandlung 720 ºC während 8 h, gefolgt von 2 h Abkühlzeit auf 620 ºC und dann 620 ºC während 8 h und Luftkühlung .

iII Overaging (O):..nach den Spitzenalterungs Präzipitation während 36 h durch Ofen 800 ºC gefolgt Kühl

Optical Mikrographien der gegossenen Inconel 718-Legierung sind in Fig. 1A und b dargestellt. Die Mikrostruktur wurde durch große unregelmäßige Körner im Millimetergrößenbereich gekennzeichnet. Wie sie typischerweise während der Erstarrung stattfindet, entwickelt sich jedes Korn durch dendritisches Wachstum, hinter interdendritischen Bereichen verlassen durch grobe Partikel der zweiten Phase eingerichtet, hauptsächlich δ (Ni3Nb), MC Carbiden und Laves-Phasen, wie in Figur 1c gezeigt. Die Volumenfraktionen von MC-Carbiden, Laves-Phasen und Δ-Nadeln betragen 1,3%, 0,6% bzw. 4,4%. Der sekundäre Dendritenarmabstand betrug 157 & mgr; m ± 23 & mgr; m.

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Die Flächenmessung in jedem Wärmebehandlungszustand, die Größe 640 um x 640 um eine oder eine zusammen wenige Körner, wie in den EBSD-Karten von 2A, B und C für die solubilisierten, spitzenförmigen und übergeführten Fällungsleitungszustände gezeigt, jeweils, während-&101; der Farbcode zeigt die kristallographische Richtung der Oberfläche jeweilsnormal.#

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due an die unterschiedlichen Diffusionsgeschwindigkeiten der einzelnen chemischen Elemente, chemische Abscheidungen werden in dem Gußmaterial am Dendriten erwartet Rahmen. Fig. 3 zeigt die Zusammensetzungskarten in den drei repräsentativen Bereichen für die sieben wichtigsten Legierungselemente dieser Legierung: Ni, Cr, Fe, Mo, Al, Ti und Nb. Die Karten zeigen, dass Ni eine leichte Segregation gegenüber den interdendritischen Räumen darstellt, und dass es in den zweitenphase-Partikeln in den interdendritischen Bereichen fehlt. Andererseits, da die Diffusion von CR und Fe langsamer ist als andere Elemente [7,8], tendierten sie dazu, in der Dendrite-Kernregion lokalisiert zu werden. Im Fall von Mo und Al, deren Gehaltniedriger war als die anderen Elemente und wurden entlang der verschiedenen Gefügemerkmale homogen verteilt. Im Gegenteil, getrennt Ti stark an den interdendritischen Bereiche teilweise auf der Bildung der zweiten Phase unter Teilchen in diesen Regionen darstellen, vor allem MC Carbiden. Schließlich getrennt auf den äußeren Bereich des Dendrite-Außenbereichs in den interdendritischen Bereich und den zweiten-phase-Partikeln. Als Ergebnis, und obwohl das durchschnittliche Nb-Gehalt betrug 5,1 Gew.%, Das Nb-Gehalt des Dendriten Kern soniedrig wie 2 Gew war.%, Während der Nb Niveaus in den interdendritischen Bereichen, weg von dem zweiten-Phase Teilchen, erreicht 8 Gew.%. Die LAVES-Phasen und Δ-Nadeln erschienen als Inseln, die etwa 25 Gew .-%nb enthielten. Keine signifikanten Unterschiede in Bezug auf der chemischen Trennung wurden mit Wärmebehandlungszustand gefunden, was darauf hindeutet, dass die Temperaturen und Zeiten warennicht hoch oder lang genug, um jeweils die chemische Zusammensetzung zu homogenisieren.-

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finally die Niederschläge in den Spitzen gealterten Zustand wurden durch TEM gekennzeichnet. Die Legierungsmatrix umfasst eine FCC-�-Phase, die auf einer Ni-basierten festen Lösung besteht. Die Matrix wird durch eine intermetallische FCC‘-Phase mit der Zusammensetzung Ni & sub3; (Ti, Al) und ein BCT‚‘Phase mit der Zusammensetzung während des Alterns Ni3Nb [9] gebildet verstärkt. Fig. 4 zeigt TEM-Bilder der Probe in der Spitzenbedingung mit unterschiedlichen Vergrößerungen. Die � '' Niederschläge zeigen eine längliche Scheibenform, während&101; wie die � 'Niederschläge fast kugelförmig sind. Beide hatten eine durchschnittliche Größe von 20nm. Die Anwesenheit von komplexen Präzipitate aus zwei Halb umfasste#spheroidal 'Teilchen einschließe a '' Disc-Shape Präzipitat auch beobachtet werden kann, wie in Fig. 4B gezeigt ist.-

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2.2.Mechanische Eigenschaften die Härte (H) und reduziertem Elastizitätsmodul (Er) bildet für die solubilisiertes, peak-aged und überalterte Präzipitation Zustand sind in Fig. 5 gezeigt eine-c bzw. d-f. Die durchschnittlichen Härtewerte, ohne dass die zweiten Phasenpartikel in Betracht gezogen werden, betrug 4,7, 7,8 und 6,2 GPa für den solubilisierten, spitzenseitigen und überberuften Temperament. Jedoch zeigten die Härtewert einen starken Gradienten in dem Dendriten Maßstab mitniedrigeren Werten in dem Dendrit Kern, die gegenüber den interdendritischen Bereichen zu erhöhen, sind in der Regel (Fig. 5.a-c). Die Härtedifferenz zwischen dem Dendrite-Kern und dem interdendritischen Bereich-- was bis zu 2 GPa, abhängig vom Temperament. Zusätzlich können die zweiten Phasen in den interdendritischen Räumen befinden, in erster Linie MC Carbiden, die höchsten Härtewerte präsentiert (bis 30 GPa).

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