Flow stress value and activation energy of hot deformed Inconel superalloys

• Autorzy: Nowotnik A.

Warianty tytułu

PL

Krzywe odkształcania i energia aktywacji nadstopów Inconel odkształcanych w wysokiej temperaturze

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Variations of a flow stress vs. true strain illustrate behavior of material during plastic deformation. Stress-strain relationship is generally evaluated by a torsion, compression and tensile tests. Results of these tests provide crucial information pertaining to the stress values which are necessary to run deformation process at specified deformation parameters. Uniaxial compression tests at the temperature through which precipitation hardening phases process occurred (720-1150 degrees centigrade), were conducted on superalloys - Inconel 718 and X750, to study the effect of temperature and strain rate (Epsilon '=10 to the -4 and 4 times10 to the -4 s to the -1) on their flow stress. On the basis of received flow stress values activation energy of a high temperature deformation process was estimated. Mathematical dependences (sigma pl - T i sigma pl - Epsilon') and compression data were used to determine material's constants. These constants allow to derive a formula that describes the relationship between strain rate (Epsilon'), deformation temperature (T) and flow stress sigma pl-Epsilon'=A1Sigma to the n times exp(-Q/RT).

PL

Zachowanie się materiału podczas odkształcania plastycznego na gorąco charakteryzują krzywe zmian naprężenia uplastyczniającego w funkcji odkształcenia. Do oceny są stosowane próby skręcania, ściskania lub rozciągania pozwalające określić dane niezbędne do prowadzenia procesu przeróbki plastycznej materiału z zastosowaniem odpowiednich parametrów odkształcania - temperatury i prędkości chłodzenia. W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu temperatury i prędkości odkształcania (Epsilon'=10 do -4 i 4 razy 10 do -4 s do -1) na wartość naprężenia uplastyczniającego nadstopów niklu - Inconel 718 i X750 w zakresie temperatury wydzielania faz umacniających (720-1150 stopni Celsjusza) uzyskane w jednoosiowej próbie ściskania. Otrzymane wartości naprężenia uplastyczniającego umożliwiły wyznaczanie wartości energii aktywacji Q procesu wysokotemperaturowego odkształcania. Wyniki z próby ściskania oraz zależności matematyczne (sigma pl - T i sigma pl - Epsilon') były podstawą do ustalenia zależności pomiędzy prędkością (Epsilon'), temperaturą odkształcania (T) i naprężeniem ustalonego płynięcia plastycznego sigma pl - Epsilon'=A1 sigma do potęgi n razy exp(-Q/RT).

Słowa kluczowe

EN

flow stress; plastic deformation; Inconel; superalloy; flow curves; activation energy

PL

Inconel 718; Inconel X750; nadstop; Inconel; odkształcenie plastyczne; krzywe płynięcia; energia aktywacji

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 32, nr 4
• Strony: 51--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nowotnik A.

• Rzeszow University of Technology, Department of Materials Science, ul. W. Pola 2, 35-959 Rzeszów, phone (+48, 0-17) 865 11 24, Fax (+48, 0-17) 854 48 32,

Bibliografia

• [1] H. McQUEEN: Dynamic recovery and its relation to other restoration mechanisms. Zeszyty naukowe AGH, Metalurgia i Odlewnictwo, 3 (1979) 8, 421-450.
• [2] C.M. SELLARS: Dynamic recrystallization. Zeszyty Naukowe AGH, Metalurgia i Odlewnictwo, 5 (1979) 3, 377-403.
• [3] T. SAKAI, J.J. JONAS: Dynamic recrystallization: mechanical and microstructural consideration. Acta Metallurgica, 32 (1984), 189-208.
• [4] F. GROSMAN: Problemy doboru naprężenia uplastyczniającego do programów komputerowej symulacji procesów przeróbki plastycznej. Mat. Konf. "Plastyczność materiałów", Ustroń 1996, 11-18.
• [5] F. GROSMAN: Kryteria doboru charakterystyk technologicznej plastyczności materiałów do symulacji procesów obróbki plastycznej. Mat. XVI Międzynarodowej Konf. Naukowo-Technicznej "Konstrukcja i technologia wytłoczek i wyprasek". Poznań-Wąsowo 2004, 157-168.
• [6] J.J. JONAS, C.M. SELLARS, W.J. MCTEGART: Recrystallization of Metals During Hot Deformation. Metallurgical Review, 14 (1969), 1-24.
• [7] T. SAKAI, J.J. JONAS: Dynamic recrystallization: mechanical and microstructural considerations. Acta Metallurgica, 32 (1984), 198-209.
• [8] W. ROBERTS: Deformation. Processing and Structure'. Ed. G. Krauss. Metals Park, American Society for Metals, Ohio 1985.
• [9] C.M. SELLARS, W.J. MCTEGART: On the mechanism of hot deformation. Acta Metallurgica 14 (1966), 1136-1138.
• [10] L. BŁAŻ: Dynamiczne procesy strukturalne w metalach i stopach, Wydawnictwo AGH, Kraków 1998.
• [11] R. SANDSTÖRM, R. LAGNEBORG: A model for static recrystallization after hot deformation. Acta Metallurgica, 23 (1975), 481-489.
• [12] A.J. McLAREN, C.M. SELLARS: Modelling distribution of microstructure during hot rolling of stainless steel. Materials Science and Technology, 8 (1992), 1090- 1098.
• [13] A. NOWOTNIK, L. BŁAŻ, J. SIENIAWSKI: Interaction of phase transformation and deformation process during hot deformation of 0.16% C steel. Defect and Diffusion Forum, 237-240 (2005), 1240-1245.
• [14] J. SIENIAWSKI: Nickel and titanium alloys in aircraft turbine engines. Advances in Manufacturing Science and Technology, 27 (2003) 3, 23-34.
• [15] A.A. GUIMARAES, J.J. JONAS: Recrystallization and aging effects associated with the high temperature deformation of waspaloy and inconel 718. Metallurgical Transaction, 12 (1981),1655-1666.
• [16] W.J. WEIS [in:] E.A. LORIA (Ed.) Superalloy 718 Metallurgy and Applications. Hot Deformation Behavior of an As-Cast Alloy 718 Ingot TMS, Warrendale, (1989), 135-154.
• [17] S.C. MEDEIROS et al.: Microstructural modeling of metadynamic recrystallization in hot working of in 718 superalloy. Materials Science Engineering, A293 (2000), 198-206.
• [18] K. KUBIAK: Characteristics of hot deformation of two-phase titanium alloy Ti- SAl-5Mo-lCr-lFe. Advances in Manufacturing Science and Technology, 27 (2003) 4, 31-43.