Low Cycle Fatigue behavior and microstructure of 3rd generation TiAl-based alloy

• Autorzy: Cempura G. , Penkalla H.-J. , Schubert F. , Czyrska-Filemonowicz A.

Warianty tytułu

PL

Zmęczenie niskocyklowe (LCF) oraz mikrostruktura stopu na osnowie TiAl trzeciej generacji

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The TNB-V2 alloy, is a 3rd generation intermetallic alloy and belongs to the new class of y-TiAl alloys with high Nb content (13 wt. %) to be applied for turbomachinery components operating at high temperatures (above 700°C). This work presents the results of Low Cycle Fatigue (LCF) and some microstructure examinations of the TNB-V2 alloy after LCF tests at temperatures higher than 700°C. The results obtained for the TNB-V2 alloy are compared with the results obtained for commercial, Ti-based alloy TIMETAL 6242. The microstructure of the alloys was characterized by means of light microscopy, quantitative TEM metallography and analytical TEM. The TNB-V2 alloy microstructure exhibits areas of y phase grains and lamellar areas of y+a2 phases with different plate orientations. In TNB-V2 alloy after fatigue test, dislocations are present with higher density than in the as-received alloy. It was also observed that dislocations can traverse through boundary of y/y phase plates. Investigation confirmed good LCF properties of the TNB-V2 alloy at temperatures up to the 800°C.

PL

Stopy na osnowie faz międzymetalicznych TiAl, a w szczególności stopy trzeciej generacji z dużą zawartością niobu (13 % mas.) są potencjalnym materiałem konstrukcyjnym do zastosowań w wysokiej temperaturze (powyżej 700°C) W pracy przedstawiono wyniki badań zmęczenia niskocyklowego (LCF) stopu TNB-V2 oraz badania mikrostruktury tego stopu w stanie dostawy oraz po badaniach zmęczeniowych w wysokiej temperaturze. Wyniki otrzymane dla stopu TNB-V2 porównano z wynikami uzyskanymi dla konwencjonalnego stopu tytanu. Mikrostruktura stopów została scharakteryzowana za pomocą mikroskopii świetlnej, skaningowej mikroskopii elektronowej oraz transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Stop na osnowie faz międzymetalicznych TNB-V2 posiada drobnoziarnistą strukturę dwufazową (y+a2), która powinna zapewnić optymalne właściwości mechaniczne. Analiza wyników przeprowadzonych eksperymentów sugeruje, iż stop TNB-V2 posiada dobrą odporność na zmęczenie niskocyklowe w wysokiej temperaturze (do 800°C).

Słowa kluczowe

EN

TNB-V2 alloys; low cycle fatigue; y+a2 phases

PL

stopy na osnowie faz międzymetalicznych TiAl; zmęczenie niskocyklowe; struktura dwufazowa (y+a2)

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 31, nr 3
• Strony: 658--661
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Cempura G.

autor

Penkalla H.-J.

autor

Schubert F.

autor

Czyrska-Filemonowicz A.

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

Bibliografia

• [1] Meetham G. W.: High-temperature materials – a general review. Journal of Materials Science 26 (1991) 853-860.
• [2] Bennett H. W.: Aero engine development for the future. Proc. Inst. Mech. Eng. 197 48 (1983) 149-157.
• [3] Dienst W.: Hochtemperaturwerkstoffe, Werkstofftechnische Verlaggesellschaft m.b.H Karslruhe.
• [4] Leyens C., Peters M. (eds): Titanium and Titanium Alloys. Wiley-VCH, Weinheim (2003).
• [5] Yamaguchi M., Inui H., Ito K.: High-temperature structural intermetallics. Acta Mater. 48 (2000) 307-322.
• [6] Chen G., Zhang W.J., Wang Y., Wang J., Sun Z., Wu Y., Zhou L.: Structural Intermetallics. TMS, Warrendale, PA, (1993) 319-324.
• [7] Woodward C., Kajihara S.A., Rao S. I., Dimiduk D. M. L: Gamma Titanium Aluminides. TMS, Warrendale, PA (1999) 49-58.
• [8] GKSS-Forschungszentrum Geesthacht GmbH, unpublished report.
• [9] http://rsbweb.nih.gov/ij/
• [10] http://cimewww.epfl.ch/