Quantitative evaluation of porosity and primary structure in directionally solidified blades made of CMSX-6 nickel alloy

• Autorzy: Roskosz S. , Adamiec J.

Warianty tytułu

PL

Ilościowa ocena porowatości i struktury pierwotnej w kierunkowo krzepnących łopatkach ze stopu niklu CMSX-6

• Konferencja: STERMAT 2008 : VIII International Conference on Stereology and Image Analysis in Materials Sciences (VIII ; 02-06.09.2008 ; Zakopane, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Modern nickel-based alloys are a constructional material used in the production of parts of aircraft engines. The paper presents the results of studies of nickel superalloy CMSX-6 used for the manufacture of blades for turbojet engines. The scope of the study encompasses a development of a quantitative evaluation methodology regarding the blade's porosity and primary structure, as well as an analysis of the influence of the location of material sampled for the study on the results of a quantitative evaluation of the structure. Parallel columnar crystals, characteristic for a correct solidification process during directional crystallization, were detected on the surface of the product. It has been found that porosity of the investigated blades does not exceed 0.145%, which is a sufficient value to fulfil the acceptance requirements for casts. The transitory region between the blade root and airfoil is an area of the highest porosity. In addition, an influence of the size of the blade's plane cross-section on the spacing of dendrite secondary arms in the cast has been evidenced.

PL

Nowoczesne stopy na bazie niklu są tworzywem konstrukcyjnym wykorzystywanym do produkcji elementów silników lotniczych. W pracy przedstawiono wyniki badań nadstopu niklu CMSX-6 stosowane do produkcji łopatek w silnikach turboodrzutowych. Zakres badań obejmował opracowanie metodyki ilościowej oceny porowatości i struktury pierwotnej łopatki oraz analizę wpływu miejsca pobrania próbki do badań na wyniki ilościowej oceny struktury. Na powierzchni wyrobu ujawniono równoległe kryształy kolumnowe, charakterystyczne dla prawidłowego procesu krzepnięcia podczas krystalizacji kierunkowej. Stwierdzono, że porowatość w badanych łopatkach nie przekracza 0,145% co jest wartością wystarczającą, aby spełnić wymagania odbiorcze dla odlewów. Obszarem o największej porowatości jest strefa przejścia zamka łopatki w pióro. Ujawniono również wpływ wielkości płaskiego przekroju łopatki na odległość ramion wtórnych dendrytów w odlewie.

Słowa kluczowe

PL

nadstop niklu CMSX-6; zastosowanie; ilościowa ocena porowatości; łopatki silnika lotniczego ze stopu CMSX-6

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 29, nr 4
• Strony: 371--374
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Roskosz S.

autor

Adamiec J.

• Silesian University of Technology, Department of Materials Science, Katowice,

Bibliografia

• [1] Sosin G.: Analiza mikrostruktury stopu SCRY4 po pełzaniu, Praca dyplomowa, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków (2007).
• [2] Davis J. R. (ed): Directionally Solidified and Single-Crystal Superalloys, ASM Specialty Handbook: Heat-Resistant Material, ASM International (1997) 255-271.
• [3] Koizumi Y., Kobayashi Y., Yokoskawa T., Hang J., Osawa M., Harada H., Aoki Y., Arai M.: DEvelopment Of Next Generation Ni-Based Singel Crystal Superalloys , Superalloys 2004 Ed. by K. S. Greek, T. M. Pollock, H. Harada, T. E. Howson, R. C. Reed, J. J. Schirra, and S. Watson, The Mineral, Metals & Material Society (2004) 35-43.
• [4] Czyrska-Filemonowicz A., Dubiel B., Ziętara M., Cetel A.: Development of single crystal superalloys for advanced aircraft turbine gas, 3-4 AMT, (2007) 128-133.
• [5] Link T. Zabler S.: Synchrotron tomography of porosity In single-crystal nickel-base superalloys, Materials Science and Engineering A425 (2006).
• [6] Epishin A., Link T., Brueckner U., Portella P.D.: Proceedings of the Seventh Conference on Materials for Advanced Power Engineering, Liege, Forchungzentrum, Julich (2002) 217.
• [7] Maire F., Buffiere J-Y., Salvo L., Blandin J. J., Ludwig W.: Advance Engineering Materials, 3 (8) (2001) 115.
• [8] Komenda J., Henderson P. J.: Growth of pores during the creep of a single crystal nickel-base superalloy, Scripta Materiala 37 (11) (1997) 1821-1836