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

Veröffentlichungsdatum:2021-06-28

Die Legierung wurde wärmebehandelt mit drei verschiedenen Temperbedingungen:

i. 

i.

 

solubilisierung (n): 965 ºC für 1 Stunde, gefolgt von Öllöschvorgängen. 

II.

Peak Alterungsfällung (P): Nach der Solubilisierungsbehandlung, 720 ºC während 8 Stunden, gefolgt von einer 2 H-Kühlzeit in Richtung 620 ºC und dann 620 ºC während 8 h und Luftkühlung .

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Iii.


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------ · · · · · ºC während 36 h, gefolgt von Ofenkühlung.

optical-mikrokopaufnahmen der cast inconel 718-legierung sind in Fig. 1A und b dargestellt. Die Mikrostruktur wurde durch große unregelmäßige Körner im Millimetergrößenbereich gekennzeichnet. Wie typischerweise während der Erstarrung auftritt, entwickelt sich jedes Getreide durch dendritisches Wachstum, wobei die von groben zweiten Phasenpartikeln verzierten interdendritischen Regionen hinterlassen, die hauptsächlich δ (Ni3nb), Mc-Carbide und Laves-Phasen, wie in 1C gezeigt. Die Volumenfraktionen von MC-Carbiden, Laves-Phasen und Δ-Nadeln betragen 1,3%, 0,6% bzw. 4,4%. Der sekundäre Dendrite-Armabstand betrug 157 μm ± 23 μm.

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\\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\nThe Messbereich in jedem Temperament von Größe 640 μm x 640 μm bestand ein oder a wenige Körner, wie in den EBSD-Karten von 2A, B und C für die solubilisierten, spitzenförmigen und übergeführten Fällungsleitungszustände gezeigt, jeweils, während \\n \\n101; der Farbcode zeigt die kristallographische Richtung der Oberfläche jeweilsnormal. \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\ Ndue 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 zweiten \\ Nphase-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 Falle von Mo und Al war der Inhaltniedriger als die anderen Elemente und wurden entlang der verschiedenen Mikrostrukturmerkmale homogen verteilt. Im Gegenteil, Ti setzte sich stark an die interdendritischen Gebiete, die an der Bildung der in diesen Regionen vorhandenen zweiten Phasenpartikeln teilnimmt, hauptsächlich MC-Carbide. Schließlich getrennt auf den äußeren Bereich des Dendrite-Außenbereichs in den interdendritischen Bereich und den zweiten \\ Nphase-Partikeln. Als Ergebnis und auch wenn der durchschnittliche NB-Gehalt 5,1 Gew .-% betrug, war der NB-Gehalt des Dendrite-Kerns ebensoniedrig wie 2 Gew .-%, während der NB-Spiegel in den interdendritischen Bereichen, weg von den zweiten \\ Nphase-Partikeln, erreichte 8 Gew .-%.%. Die LAVES-Phasen und Δ-Nadeln erschienen als Inseln, die etwa 25 Gew .-%nb enthielten. Es wurden keine signifikanten Unterschiede in Bezug auf die chemische Segregation mit der Temperierung gefunden, was darauf hindeutet, dass die Temperaturen und Zeitennicht hoch oder lang genug waren, um die chemische Zusammensetzung zu homogenisieren. \\ N \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\nfinal Die Niederschläge im vorgespannten 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 Ni3 (TI, AL) und einer BCT '-Phase mit der Zusammensetzung Ni3nb, die während des Alters gebildet ist, verstärkt [9]. Fig. 4 zeigt TEM-Bilder der Probe in der Spitzenbedingung mit unterschiedlichen Vergrößerungen. Die � '' Niederschläge zeigen eine längliche Scheibenform, während \\n \\n101; wie die � 'Niederschläge fast kugelförmig sind. Beide hatten eine durchschnittliche Größe von 20nm. Das Vorhandensein komplexer Niederschläge, die aus zwei halben \\nspheroidalen � 'Partikeln, die einen �' ​​'' Disc \\ NShape-Niederschlag \\ NSHAPE-Niederschlag enthüllt, konnten auch beobachtet werden, wie in Fig. 2 gezeigt. 4B. \\ N \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n2.2. \\n mechanische Eigenschaften Die Härte (H) und reduzierte elastische Modulus (er) Karten für den löslichem, spitzen- lauften und übergeführten Fälligkeitszustand sind in Fig. 2 gezeigt. 5 A \\nc bzw. d \\nf. 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. Die Härtewerte zeigten jedoch einen starken Gradienten auf der Dendrite-Skala mitniedrigeren Werten innerhalb der Dendritenkernen, die dazuneigen, in Richtung der interdendritischen Bereichen zu erhöhen (Abb. 5.A \\ NC). Die Härtedifferenz zwischen dem Dendrite-Kern und dem interdendritischen Bereich \\n \\n \\n \\n \\nwas 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). \\ N \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n

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