Wpływ procesu laserowego odkształcania na mikrostrukturę i skład chemiczny nadstopu niklu

• Autorzy: Rozmus-Górnikowska Magdalena

Identyfikatory

DOI

10.15199/24.2024.3.1

Warianty tytułu

EN

Influence of Laser Shock Processing on the microstructure and chemical composition of nickel superalloy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W celu ocena wpływu laserowego odkształcania na mikrostrukturę i skład chemiczny warstwy wierzchniej monokrystalicznego nadstopu niklu CMSX4, po procesie laserowego odkształcania przeprowadzono szczegółowe badania mikrostruktury i składu chemicznego za pomocą mikroskopów elektronowych skaningowego i transmisyjnego wyposażonych w spektrometr rentgenowski z dyspersją energii. Badania wykazały, że warstwa wierzchnia po laserowej obróbce złożona jest z następujących stref: przetopionej, strefy zrekrystalizowanej, silnie odkształconej, częściowo zdeformowanej oraz osnowy. Rozkład pierwiastków w strefach przetopionej i zrekrystalizowanej jest bardziej jednorodny niż w strefach odkształconych.

EN

The aim of the work was to evaluate the effect of laser deformation on the microstructure and chemical composition of the surface layer of the monocrystalline nickel superalloy CMSX4. For this purpose detailed studies of the microstructure and chemical composition were carried out using scanning and transmission electron microscopes equipped with an energy dispersive X-ray spectrometer (EDS). The tests showed that the surface layer after laser treatment consists of the following zones: remelted zone, recrystallized zone, strongly deformed zone, partially deformed zone and the matrix. The distribution of elements in the melted and recrystallized zones is more homogeneous than in the deformed zones.

Słowa kluczowe

PL

laserowe odkształcanie; nadstop niklu; CMSX-4; mikrostruktura; skład chemiczny

EN

laser shock processing; nickel superalloy; CMSX4; microstructure; chemical composition

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 94, nr 3
• Strony: 5--8
• Opis fizyczny: Bibligr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rozmus-Górnikowska Magdalena

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej

• https://orcid.org/0000-0002-0191-6323

Bibliografia

• [1] L. Luo, Y. Ma, S. Li, Y. Pei, L. Qin, S. Gong.: Evolutions of microstructure and lattice misfit in a у′-rich Ni-based superalloy during ultra-high temperature thermal cycle, Intermetallics, 99, 2018, s. 18-26, https://doi.org/10.1016/j.intermet.2018.05.011.
• [2] M. Biel, B. Dubiel, A. Czyrska Filemonowicz.: Mono-krystaliczne nadstopy niklu na łopatki turbin gazowych, Hutnik, Wiadomości Hutnicze, 69, 2002, s. 144-152.
• [3] B. Dubiel.: Zmiany mikrostruktury podczas pełzania monokrystalicznych nadstopów niklu. Wydawnictwo AGH, Kraków 2011.
• [4] O.M. Horst, D. Adler, P. Git, H. Wang, J. Streitberger, M. Holtkamp, N. Jons, R.F. Singer, C. Korner, G. Eggeler, Exploring the fundamentals of Ni-based superalloy single crystal (SX) alloy design: Chemical composition vs. microstructure, Mater. Des., 195, 2020, s. 1-16, https://doi.org/10.1016/j.matdes.2020.108976.
• [5] A. Kruk, B. Dubiel, A. Czyrska-Filemonowicz, Examination of chemical elements partitioning between the γ and у′ phases in CMSX4 superalloy using EDS microanalysis and electron tomography, MATEC Web of conferences, 14, 2014, s. 1-5, https:// doi.org/10.1051/matecconf/20141411004.
• [6] Y. Lu, Y. Yang, J. Zhao, Y. Yang, H. Qiao, X. Hu, J. Wu, B. Sun, Impact on mechanical properties and microstructural response of nickel-based superalloy GH4169 subjected to warm Laser Shock Peening, Mater., 13, 2020, s. 5172-5185.
• [7] J. Wang, L.T. Zhang, K. Chen, N. R. Sun, A. Shan, Morphology and chemical composition of у/ý′ phases in Re-containing Ni- -based single crystal superalloy during two-step aging, Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 21, 2011, s. 1513-1517, https:// doi.org/10.1016/S1003-6326(11)60889-3.
• [8] M. Rozmus-Górnikowska., J. Kusiński., Ł. Cieniek.: Effect of Laser Shock Peening on the microstructure and properties of the Inconel 625 surface layer, J. Mater. Eng. Perform., 29, 2020, s. 1544-1549.
• [9] B. S. Yilbas, A.F.M. Arif, S.Z. Shuja, M.A. Gondal, J. Shirokof, Investigations into Laser Shock Processing, J. Mater. Eng. Perform. 13, 2004, 47-54, https://doi.org /10.1361/10599490417623.
• [10] M. Rozmus-Górnikowska, J. Kusiński., Ł. Cieniek.: Characterization of Inconel 625 surface layer modified by laser shock processing, International Journal of Materials Research, 110, 2019, s. 82-85, https://doi.org/10.3139/146.111711.
• [11] P. Peyre, R. Fabbro, P. Merrien, H.P. Lieurade, Laser Shock Processing of aluminium alloys. Application to high cycle fatique behaviour. Mater. Sci. Eng., A210, 1996, 102-113.