Influence of alloying elements on the microstructure of new cobalt matrix superalloys reinforced with phase - L1₂

• Autorzy: Jung Tymoteusz , Kierat Milena

Identyfikatory

DOI

10.32730/imz.2657-747.20.4.4

Warianty tytułu

PL

Wpływ pierwiastków stopowych na mikrostrukturę nowych nadstopów na osnowie kobaltu umacnianych fazą - L1₂

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents selected results of research on the primary structure of a new generation of cobalt-based Co-20Ni-10Al-5Mo-2Nb superalloys. Research on this group of materials was started in 2006 by J. Sato. These materials are anticipated to be able to replace nickel-based superalloys in the future due to their superior elevated temperature properties compared to the nickel-based superalloys. Today, γ’ nickel-based superalloys are still unrivalled in aerospace applications, however, cobalt-based superalloys are a response to their existing limitations, which do not allow the current pace of aircraft engine development to be maintained.

PL

W pracy przedstawiono wybrane wyniki badań nad pierwotną strukturą nowej generacji nadstopów na osnowie kobaltu typu Co-20Ni-10Al-5Mo-2Nb. Badania nad tą grupą materiałów rozpoczął w 2006 roku J. Sato. Przewiduje się, że materiały te w przyszłości mogą zastąpić nadstopy na osnowie niklu ze względu na ich doskonałe właściwości w podwyższonej temperaturze w porównaniu z nadstopami na osnowie niklu. Obecnie nadstopy na osnowie niklu wzmacniane fazą γ’ są nadal bezkonkurencyjne w zastosowaniach lotniczych, jednak nadstopy na bazie kobaltu są odpowiedzią na ich istniejące ograniczenia, które nie pozwalają na utrzymanie obecnego tempa rozwoju silników lotniczych.

Słowa kluczowe

EN

Co20Ni10Al5Mo2Nb; casting; primary microstructure; segregation; dendrites

PL

Co20Ni10Al5Mo2Nb; odlewanie; mikrostruktura pierwotna; segregacja; dendryty

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukaszewicz - Instytut Metalurgii Żelaza im. Stanisława Staszica
• Czasopismo: Journal of Metallic Materials
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 72, no. 4
• Strony: 27--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jung Tymoteusz

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza

autor

Kierat Milena

• Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Metalurgii Żelaza

Bibliografia

• [1] B. Mikołowski. Stopy żaroodporne i żarowytrzymałe - nadstopy. Kraków: AGH Press, 1997.
• [2] S.K. Makineni, B. Nithin, K. Chattopadhyay. A new tungsten-free γ/γ’ Co-Al-Mo-Nb-based superalloy. Scripta Materialia 2015, 98, p. 36-39.
• [3] C.S. Lee. Precipitation-Hardening Characteristics of Ternary Cobalt - Aluminum - X Alloys. The University of Arizona, 1971.
• [4] J. Sato, T. Omori, K. Oikawa, I. Ohnuma, R. Kainuma, K. Ishida. Cobalt-base high-temperature alloys. Science, 2006, 312 (5770), p. 90-91.
• [5] C.H. Zenk, S. Neumeier, H.J. Stone, M. Goken. Mechanical properties and lattice misfit of γ/γ′ strengthened Co-base superalloys in the Co-W-Al-Ti quaternary system. Intermetallics, 2014, 55, p. 28-39.
• [6] S.K. Makineni, B. Nithin, K. Chattopadhyay. Synthesis of a new tungsten-free γ/γ’ cobalt-based superalloy by tuning alloying additions. Acta Materialia 2015, 85, p. 85-94.
• [7] S.K. Makineni, B. Nithin, D. Palanisamy, K. Chattopadhyay. Phase evolution and crystallography of precipitates during decomposition of new ‘‘tungsten- free’’ Co(Ni)-Mo-Al-Nb γ/γ’ superalloys at elevated temperatures. J. Mater. Sci., 2016, 51 (17), p. 7843-7860.
• [8] D. Migas, G. Moskal, D. Niemiec. Surface condition of new γ-γ′ Co-Al-Mo-Nb and Co-Al-W cobalt-based superalloys after oxidation at 800°C. J. of Materials Engineering and Performance, 2018, 27 (2), p. 447-456.
• [9] A. Tomaszewska, G. Moskal, T. Mikuszewski, G. Junak, A. Płachta. Primary Microstructure Characterization of As-Casted Co-20Ni-7Al-7W Superalloy. Arch. Foundry Eng. 2019, 19 (3), p. 78-73.
• [10] D. Migas, M. Kierat , G. Moskal. The oxide scales formed on different co-ni based superalloys during isothermal oxidation at 800 and 900°C. Arch. Metall. Mater. 2021, 66 (1), p. 5-14.
• [11] Q. Liu, J. Coakley, D.N. Seidman, D.C. Dunand. Precipitate evolution and creep behavior of a W-free Co-based superalloy. Metall. Mater. Trans. A, 2016, 47 (12), p. 6090-6096.
• [12] L. Fernando, R. Tirado, S. Taylor, D.C. Dunand. Effect of Al, Ti and Cr additions on the g-g’ microstructure of W-free Co-Ta-V-Based superalloys. Acta Materialia, 2019, 172, p. 44-54.
• [13] B. Lux, W. Bollmann. On the mechanism of carbide precipitation in cobalt base alloy 509. Cobalt, 1969, 42, p. 3-13.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).