Hot cracking of nickel-based superalloy turbine blade

• Autorzy: Rakoczy Ł. , Tuz L. , Pańcikiewicz K.

Identyfikatory

DOI

10.7494/mafe.2015.41.4.181

Warianty tytułu

PL

Pękanie gorące łopatki turbiny z nadstopu na osnowie niklu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this study was to present the hot cracking behavior of a blade originating from a turbine blade segment. The crack was induced by a gas tungsten arc welding process, and the research material was a MAR-M247 nickel based superalloy. This alloy is considered to be difficult to weld because of its high tendency to crack. Light microscopy and scanning electron microscopy show the occurrence of cracking in the melted zone, heat-affected zone, and base alloy. A scanning electron microscopy investigation revealed that cracks are propagated by stresses and liquation of the low temperature constituent.

PL

Celem pracy była analiza mikrostrukturalna pęknięcia gorącego na powierzchni łopatki z segmentu van cluster. Pęknięcie powstało w wyniku oddziaływania skoncentrowanego źródła ciepła, jakim był łuk elektryczny jarzący się w osłonie argonu. Łopatka została wykonana z nadstopu na osnowie niklu o nazwie handlowej MAR-M247. W przypadku konwencjonalnych metod spawania jest on uważany za trudno spawalny. Przeprowadzono badania makrostruktury i mikrostruktury za pomocą mikroskopii świetlnej i skaningowej. Na podstawie wykonanych badań stwierdzono występowanie pęknięć ciągłych zarówno w obszarze przetopionym, strefie wpływu ciepła, jak i materiale rodzimym. Obserwacje za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej pozwoliły na stwierdzenie, że pęknięcie propagowało w wyniku naprężeń, jak również likwacji niskotopliwych składników mikrostruktury.

Słowa kluczowe

EN

superalloys; nickel alloys; liquation; hot cracking; turbine blades

PL

nadstopy; stopy niklu; likwacja; pękanie gorące; łopatki turbiny

• Wydawca: AGH University of Science and Technology Press
• Czasopismo: Metallurgy and Foundry Engineering
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 41, no. 4
• Strony: 181--188
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Rakoczy Ł.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Krakow, Poland

autor

Tuz L.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Krakow, Poland

autor

Pańcikiewicz K.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Roskosz S.: Kompleksowa ocena porowatości odlewów precyzyjnych z żarowytrzymałych nadstopów niklu. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2011
• [2] Azevedo e Silva P.R.S., Baldan R., Nunes C.A., Coelho G.C., da Silva Costa A.M.: Solution heat-treatment of Nb-modified Mar-M247 superalloy. Materials Characterization, 75 (2013), 214–219
• [3] Baldan R., Rocha R., Tomasiello R.: Solutioning and aging of MAR-M247 nickel-based superalloy. Journal of Materials Engineering and Performance, 22, 9 (2013), 2574–2579
• [4] Li Z., Gobbi Q S.L., Richter K.H.: Autogenous welding of Hastelloy X to Mar-M 247 by laser. Journal of Materials Processing Technology, 70 (1997), 285–292
• [5] Szczotok A., Rodak K.: Microstructural studies of carbides in MAR-M247 nickel-based superalloy. Materials Science and Engineering, 35 (2012), 1–11
• [6] Kou S.: Solidification and liquation cracking issues in welding. The Journal of The Minerals, Metals & Materials Society, 55 (2003), 37–42
• [7] Klimpel A., Kik T., Mazur Ł.: Żarowytrzymałe stopy niklu – skład chemiczny i struktura. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 4 (2009), 66–72
• [8] Klimpel A., Rzeźnikiewicz A.: Technologia naprawy uchwytów klapy dużej biernej silnika odrzutowego RD-33. Przegląd Spawalnictwa, 9 (2011), 43–49