Charakterystyka odkształcalności nadstopu Ni-Fe podczas odkształcania plastycznego na gorąco

• Autorzy: Ducki K. J. , Mendala J.

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2017.8.5

Warianty tytułu

EN

The characteristic of deformability of Ni-Fe superalloy during high-temperature deformation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wpływ dwóch wariantów wstępnego wygrzewania 1120°C/2h i 1180°C/2h oraz parametrów odkształcania plastycznego na gorąco na właściwości plastyczne nadstopu IN-718. Badania odkształcalności stopu wykonano metodą skręcania na gorąco na plastomerze skrętnym. Próbki skręcano do zerwania w zakresie temperatury 900−1150°C ze stałą prędkością odkształcania 0,1 i 1,0 s-1. Na wyznaczonych i skorygowanych krzywych płynięcia określono wskaźniki charakteryzujące właściwości plastyczne stopu oraz analizowano zależności temperaturowe maksymalnego naprężenia uplastyczniającego (σpp) i odkształcenia granicznego (εf). Stwierdzono, że optymalne wartości maksymalnego naprężenia uplastyczniającego i odkształcenia granicznego uzyskano dla stopu po wstępnym wygrzewaniu 1120°C/2h i odkształcaniu z prędkością 0,1 s-1 w zakresie temperatury 1050−1100°C. Zależności pomiędzy maksymalnym naprężeniem uplastyczniającym i parametrem Zenera-Hollomona (Z) przedstawiono w postaci funkcji potęgowej σpp = A×Zn. Wartości energii aktywacji odkształcania na gorąco (Q) wyznaczono dla dwóch wariantów wstępnego wygrzewania stopu, tj. 1120°C/2h i 1180°C/2h i wyniosły − odpowiednio − 478 kJ/ mol i 628 kJ/mol.

EN

The influence of two variants of initial soaking at 1120°C/2h and 1180°C/2h and parameters of hot plastic working on the deformability of an IN-718 type superalloy have been presented. The hot deformation characteristics of alloy were investigated by hot torsion tests. The tests were executed at constant strain rates of 0.1 and 1.0 s-1, and testing temperature in the range of 900°C to 1150°C and were conducted until total fracture of the samples. Plastic properties of the alloy were characterized by worked out flow curves and the temperature relationships of maximum yield stress (σpp) and strain limit (εf). It was found that optimal values of flow stress and strain limit were obtained for the alloy after its initial soaking at 1120°C/2h and deformation in the temperature range of 1050-1100 °C at strain rate 0.1 s-1.The relationship between the maximum yield stress and the Zener-Hollomon parameter (Z) was described by σpp = A×Zn power function. Activation energy for hot working (Q) was assessed for the alloy after two variants of initial soaking, i.e. 1120°C/2h and 1180°C/2h and amounted − respectively − 478 kJ/mol and 628 kJ/mol.

Słowa kluczowe

PL

nadstop IN 718; odkształcanie na gorąco; właściwości plastyczne; parametr Zenera-Hollomona; energia aktywacji odkształenia na gorąco

EN

IN 718 superalloy; hot deformation; plastic properties; Zener-Hollomon parameter; activation energy for hot working

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 84, nr 8
• Strony: 301--305
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ducki K. J.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, ul. Krasińskiego 8, 40- 019 Katowice

autor

Mendala J.

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej i Metalurgii, ul. Krasińskiego 8, 40- 019 Katowice

Bibliografia

• [1] Zhou L.X., Baker T.N. 1994. Effects of strain rate and temperature on deformation behaviour of IN 718 during high temperature deformation. Materials Science and Engineering, 177: 1−9.
• [2] McQueen H.J., Ryan N.D. 2002. Constitutive analysis in hot working. Materials Science and Engineering, 322: 43−63.
• [3] Ducki K.J.: The Deformability and Microstructural Aspects of Recrystallization Process in Hot-Deformed Fe-Ni Superalloy. In: Recrystallization. Edited by K. Sztwiertnia. Published by InTech, Rijeka, 2012, pp. 109−136.
• [4] Ducki K.J. 2016. The characteristic of deformability of Fe-Ni superalloy during high-temperature deformation. Inżynieria Materiałowa, 1: 29−34.
• [5] Srinivasan R., Prasad Y.V.R.K. 1994. Microstructural Control in Hot Working of IN 718 Superalloy Using Processing Map. Metallurgical and Materials Transactions AIME, 25: 2275−2284.
• [6] Medeiros S.C., Prasad Y.V.R.K., Frazier W.G., Srinivasan R. 2000. Microstructural modeling of metadynamic recrystallization in hot working of IN 718 superalloy. Materials Science and Engineering, A293: 198−207.
• [7] Bruni C., Forcellese A., Gabrielli F. 2002. Hot workability and models for flow stress of NIMONIC 115 Ni-base superalloy. Journal of Materials Processing Technology, 125−126: 242−247.
• [8] Koul A.K., Immarigeon J.P., Wallace W. 1994. Microstructural control in Ni-base superalloys, In: Advanced in high temperature structural materials and protective coatings. National Research Council of Canada, Ottawa.
• [9] Härkegård G., Guédou J.Y. 1998. Disc Materials for Advanced Gas Turbines, Proc. of the 6th Liége Conference: Materials for Advanced Power Engineering.
• [10] Stoloff N.S. 1990. Wrought and P/M superalloys. In: ASM Handbook, Vol. 1: Properties and Selection Irons, Steels and High-Performance Alloys. ASM Materials Information Society.
• [11] Park N.K., Kim I.S., Na Y.S., Yeom J.T. 2001. Hot forging of a nickel-base superalloy. Journal of Materials Processing Technology, 111: 98−102.
• [12] Schindler I., Bořuta J. 1998. Utilization Potentialities of the Torsion Plastometer Department of Metal Forming, Silesian University of Technology, Katowice.
• [13] Hadasik E., Schindler I. 2004. Plasticity of metallic materials. Publishers of the Silesian University of Technology, Gliwice.
• [14] Hadasik E. 2005. Methodology for determination of the technological plasticity characteristics by hot torsion test. Archives of Metallurgy and Materials 50: 729−746.
• [15] Zener C., Hollomon J.H. 1944. Plastic flow and rupture of metals. Transactions of the ASM, 33: 163−235.
• [16] Sellars C.M., Tegart W.J.McG. 1972. Hot Workability. International Metallurgical Reviews, 17: 1−24.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).