Microstructural analysis of as-cast single-crystalline CMSX-4 gas turbine blade

• Autorzy: Dubiel B. , Ratuszek W. , Czyrska-Filemonowicz A.

Warianty tytułu

PL

Analiza mikrostruktury monokrystalicznej łopatki turbiny gazowej z nadstopu CMSX-4

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Microstructural analysis of the trial cast of monocrystalline gas turbine blade from CMSX-4 superalloy was performed by means of X-ray diffraction, light microscopy, scanning and transmission electron microscopy to assess a quality of single crystal cast product. The results showed that the orientation of the single crystal was 11.47° away from desired [001] direction. The microstructural examinations of the blade revealed the shape and size of secondary and tertiary y' precipitates, dislocation density and chemical composition of complex inclusions in the interdendritic regions.

PL

Przeprowadzono analizę mikrostruktury próbnego wytopu łopatki turbiny gazowej z nadstopu CMSX-4 metodami dyfrakcji rentgenowskiej, mikroskopii świetlnej oraz transmisyjnej i skaningowej mikroskopii elektronowej, mającą na celu ocenę jakości odlewu monokrystalicznego. Stwierdzono, że orientacja monokryształu była odchylona o 11,42° od zamierzonego kierunku [001] (rys. 1). Badania mikrostruktury umożliwiły określenie kształtu i wielkości wtórnych i trzeciorzędowych wydzieleń fazy y' (rys. 3, 4, 7), gęstości dyslokacji (rys. 9) oraz składu chemicznego wtrąceń występujących w obszarach międzydendrytycznych (rys. 6).

Słowa kluczowe

EN

single crystal superalloy; gas turbine blades; dendritic microstructure; y/y' eutectic; non-metallic inclusions

PL

monokrystaliczny nadstop niklu; łopatki turbin gazowych; mikrostruktura dendrytyczna; eutektyka y/y'; wtrącenia niemetaliczne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 3
• Strony: 625--628
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Dubiel B.

autor

Ratuszek W.

autor

Czyrska-Filemonowicz A.

• Faculty of Metal Engineering and Industrial Computer Science, AGH University of Science and Technology,

Bibliografia

• [1] Davis J. R. (ed.): Directionally solidified and single crystal superalloys. ASM Specialty Handbook: Heat-Resistant Materials, ASM International (1997).
• [2] Sims C. H. T., Stoloff N. S., Hagel W. C.: Superalloys II. John Wiley & Sons, Inc., USA (1987).
• [3] Durand-Charre M.: The microstructure of superalloys. Gordon and Breach Science Publishers (1997).
• [4] Reed R. C.: The superalloys. Fundamentals and applications. Cambridge University Press, Cambridge (2006).
• [5] Dubiel B., Czyrska-Filemonowicz A.: Estimation of microstructural parameters of CM186LC single crystal nickel-base superalloy at mesoand microscale by Conventional TEM. Microscopy and Microanalysis 9 (2003) 326-327.
• [6] Dubiel B., Czyrska-Filemonowicz A.: Determination of microstructural parameters of CM186LC nickel-base superalloy using quantitative TEM metalography methods. Materials Chemistry and Physics 81 (2003) 427- 429.
• [7] Williams D. B., Carter, C. B.: Transmission electron microscopy. Plenum Press, New York (2009).
• [8] Chen Q. Z., Jones N., Knowles D. M.: The microstructures of base/ modified RR2072 SX superalloys and their effects on creep properties at elevated temperatures. Acta Materialia 50 (2001) 1095-1112.
• [9] Liu L. R., Jin T., Zhao N. R., Sun X. F., Guan H. R., Hu Z. Q.: Formation of carbides and their effects on stress rupture of a Ni-base single crystal superalloy. Materials Science and Engineering A361 (2003) 191-197.
• [10] Wilcock I. M., Lukas P., Maldini M., Klabbers J., Dubiel B., Henderson M. B.: The creep behaviour of as-cast SX CM186LC at industrial gas turbine operating conditions. 7 Int. Conference on Materials for Advanced Power Engineering 2002, 30.09-2.10.2002, Liege, Belgium, J. Lecomte-Beckers et al. (eds) Schriften des Forschungszentrum Julich 21 (2002) 139-148.