Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The Effect of Re Content on Microstructure and Creep Resistance of Single Crystal Castings Made of Nickel-Based Superalloys

Gancarczyk Kamil, Albrecht Robert, Kawalec Małgorzata, Kościelniak Barbara, Gradzik Andrzej, Szeliga Dariusz, Kawalec Andrzej, Ziaja Waldemar, Motyka Maciej

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no 1

291--305

EN

In this work the effect of crystal structure perfection on the creep resistance of single crystal superalloys. The CMSX-4 and CMSX-4®Plus with increased Re content is analyzed. Single crystal rods are made by directional solidification process at the withdrawal rates 3 and 5 mm/min. The evaluation of microstructure and crystal structure perfection are carried out by light microscopy and X-ray diffraction Ω-scan methods. Creep tests are performed according to ASTM E-139-11 standard at the temperature of 982°C. Mathematical models for the creep resistance of the models are developed for both investigated superalloys. The influence of the crystal structure on the the investigated superalloys are built and the steady state creep rates are determined. Creep strength of both superalloys are compared. The results show that the CMSX-4®Plus nickel superalloy exhibits nearly two times higher creep resistance compared to the conventional CMSX-4 one.

2

Difference of Microstructures and Mechanical Properties between 9Cr-1W Ferritic/martensitic Steel and ODS Steel

Kim Ga Eon, Kim Tae Kyu, Noh Sanghoon

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

Vol. 65, iss. 1

337--341

EN

Ferrtic/martensitic and ODS steels were fabricated by the mechanical alloying process, and their microstructures and mechanical properties were investigated. The 9Cr-1W and 9Cr-1W-0.3Ti-0.35Y2 O3 (in wt.%) steels were prepared by the same fabrication process such as mechanical alloying, hot isostatic pressing, and hot rolling processes. A microstructural observation of these steels indicated that the Ti and Y2 O3 additions to 9Cr-1W steel were significantly effective to refine the grain size and form nano-sized Y-Ti-O oxide particles. As a result, the tensile strengths at room and elevated temperatures were considerably enhanced. Considerable improvement of the creep resistances at 700°C was also evaluated. It is thus concluded that 9Cr-1W ODS steel with Ti and Y2 O3 additions would be very effective in improving the mechanical properties especially at elevated temperatures.

3

Influence of crystallographic orientation on creep resistance of single-crystal superalloy

Kościelniak Barbara, Gancarczyk Kamil, Poręba Marek, Albrecht Robert

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2020

|

Vol. 44, nr 3

93--98

EN

This paper focuses on the influence of crystallographic orientation on creep resistance of CMSX-4 nickel-based superalloy. The single-crystal rods of CMSX-4 superalloy were manufactured with the use of the Bridgman method at a withdrawal rate of 3 mm/min. The crystallographic orientation of the rods was determined by the X-ray Ω-scan method with OD-EFG diffractometer and the Laue back-reflection technique. The creep tests were performed at a temperature of 982°C and the value of stress σ = 248 MPa. Microstructural investigation before and after the creep test of CMSX-4 superalloy was performed using a scanning electron microscope. The results showed that the distribution of the values of α angle strongly affects the creep resistance of a single-crystal superalloy

4

Wpływ doskonałości struktury monokryształów nadstopu niklu na ich wytrzymałość na pełzanie

Gancarczyk K., Gradzik A., Sieniawski J.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2016

|

Vol. 83, nr 10

449--451

PL

W artykule przedstawiono ocenę doskonałości struktury krystalicznej monokrystalicznego odlewu z nadstopu niklu CMSX-4 o strukturze mozaikowej. Do oceny doskonałości struktury przyjęto wartości kąta odchylenia αz – pomiędzy kierunkiem wyciągania odlewu i kierunkiem [001] oraz kąt dezorientacji αb – pomiędzy blokami mozaiki. Stwierdzono, że kąt odchylenia na powierzchni podłużnej odlewu, jak i na jego przekroju poprzecznym, przyjmuje wartości w zakresie 15,6–17,8° oraz 13,8–16,0° i 16,0–17,0°, natomiast kąt dezorientacji bloków mozaiki przyjmuje wartości w zakresie 1,08 – 1,35°. Próba pełzania wykonana dla fragmentów odlewu o różnych wartościach kątów αz i αb wykazała wpływ wartości kąta odchylenia kierunku [001] od kierunku wyciągania na odporność na pełzanie.

EN

The paper presents an analysis of crystal structure perfection of single crystal nickel-based superalloy CMSX-4 with blocky structure. Evaluation of crystalline structure was based on measurements of the value of αz angle - between the direction of crystallization and the direction [001] and αb angle – misorientation of the structure blocks. The measured values of αz on the cast surface was from 15.6 to 17.8° and from 13.8 to 16.0° and on the crosssection of cast in the range of 16.0–17.0°. The misorientation angle of blocky structure αb has a value from 1.08 to 1.35°. Creep resistance of single crystal was evaluated on specimens with various values of αz and αb. The influence of the value of angle αz and αb on the creep resistance of the single crystal was determined.

5

Creep Resistance of VM12 Steel

Zieliński A., Golański G., Dobrzański J., Sroka M.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2016

|

Vol. 61, iss. 3

1635--1640

EN

This article presents selected material characteristics of VM12 steel used for elements of boilers with super- and ultra-critical steam parameters. In particular, abridged and long-term creep tests with and without elongation measurement during testing and investigations of microstructural changes due to long-term impact of temperature and stress were carried out. The practical aspect of the use of creep test results in forecasting the durability of materials operating under creep conditions was presented. The characteristics of steels with regard to creep tests developed in this paper are used in assessment of changes in functional properties of the material of elements operating under creep conditions.

6

Surface modification and its influence on the microstructure and creep resistance of nickel based superalloy René 77

Zielińska M., Sieniawski J.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2013

|

Vol. 58, iss. 1

95-98

EN

Superalloy René 77 is very wide used for turbine blades, turbine disks of aircraft engines which work up to 1050°C. These elements are generally produced by the investment casting method. Turbine blades produced by conventional precision casting methods have coarse and inhomogeneous grain structure. Such a material often does not fulfil basic requirements, which concern mechanical properties for the stuff used in aeronautical engineering. The incorporation of controlled grain size improved mechanical properties. This control of grain size in the casting operation was accomplished by the control of processing parameters such as casting temperature, mould preheating temperature, and the use of grain nucleates in the face of the mould. For nickel and cobalt based superalloys, it was found that cobalt aluminate (CoAl2O4) has the best nucleating effect. The objective of this work was to determine the influence of the inoculant’s content (cobalt aluminate) in the surface layer of the ceramic mould on the microstructure and mechanical properties at high temperature of nickel based superalloy René 77. For this purpose, the ceramic moulds were made with different concentration of cobalt aluminate in the primary slurry was from 0 to 10% mass. in zirconium flour. Stepped and cylindrical samples were casted for microstructure and mechanical examinations. The average grain size of the matrix ( phase), was determined on the stepped samples. The influence of surface modification on the grain size of up to section thickness was considered. The microstructure investigations with the use of light microscopy and scanning electron microscopy (SEM) enable to examine the influence of the surface modification on the morphology of ’ phase and carbides precipitations. Verification of the influence of CoAl2O4 on the mechanical properties of castings were investigated on the basis of results obtained form creep tests.

PL

Odlewy wykonane z nadstopu Rene 77 przeznaczone są na elementy części gorącej silników lotniczych (łopatki, tarcze wirnika turbiny). Odlewy tych elementów wytwarzane są najczęściej metodą wytapianych modeli. Łopatki turbin wytwarzane metodami konwencjonalnego odlewania precyzyjnego charakteryzują się gruboziarnistą i niejednorodną mikrostrukturą. Często więc materiał odlewu nie spełnia podstawowych wymagań dotyczących właściwosśi mechanicznych materiałów stosowanych w technice lotniczej. Poprawe jakości łopatek nadstopów niklu uzyskano poprzez kształtowanie rozmiarów ziarna podczas odlewania. Kontrole rozmiaru ziarn osiągnięto w wyniku zastosowania odpowiedniej temperatury zalewania, temperatury formy oraz modyfikacji składu chemicznego warstwy wierzchniej formy ceramicznej. Dla nadstopów na osnowie niklu najlepsze efekty rozdrobnienia ziarna uzyskano stosując glinian kobaltu (CoAl2O4). Celem pracy było okreslenie wpływu zawartoąci modyfikatora (glinianu kobaltu) w warstwie wierzchniej formy ceramicznej na mikrostrukturę i właściwości wytrzymałościowe w podwyższonej temperaturze odlewów wykonanych z nadstopu niklu Rene 77. W tym celu wykonano formy ceramiczne różniące się zawartością glinianu kobaltu w warstwie wierzchniej formy ceramicznej, która wynosiła 0, 5 i 10%mas. Odlano próbki schodkowe do oceny oddziaływania modyfikatora na mikrostrukture oraz stożkowe do badan wytrzymałościowych. Wyznaczono średnie pole powierzchni płaskiego przekroju ziarna (faza ) na przekrojach poszczególnych schodków. Uwzględniono również wpływ oddziaływania modyfikatora na rozmiar ziarn w zależności od grubości odlewu (wysokosc schodka). Badania mikrostruktury przy użyciu mikroskopu swietlnego i elektronowego skaningowego (SEM) umozliwiły okreslenie wpływu modyfikacji powierzchniowej na morfologie fazy ' i węglików. Ocenę wpływu modyfikacji powierzchniowej na właściwości wytrzymałościowe w warstwie wierzchniej odlewu w podwyższonej temperaturze wyznaczono w próbie przyspieszonego pełzania.

7

Wpływ obróbki cieplnej na mikrostrukturę i właściwości żaroodpornych warstw aluminidkowych wytworzonych metodą CVD na stopie niklu Inconel 100

Sitek R., Sienkiewicz J., Poręba M., Matysiak H., Kurzydłowski K. J.

Inżynieria Materiałowa

|

2012

|

Vol. 33, nr 2

62--66

PL

W artykule omówiono wpływ umacniającej obróbki cieplnej na mikrostrukturę i właściwości warstw aluminidkowych wytworzonych na stopie niklu Inconel 100 w procesie wysokoaktywnego aluminiowania (CVD – Chemical Vapour Deposition) w temperaturze 950°C przez 4 h. W celu scharakteryzowania mikrostruktury warstw wykonano badania składu fazowego (XRD) i chemicznego (EDS) oraz morfologii (SEM). Wykazano, że wysokoaktywny proces aluminiowania nadstopu niklu Inconel 100 pozwala otrzymać ciągłą dyfuzyjną warstwę o grubości ok. 11 μm zawierającą fazę międzymetaliczną NiAl. Umacniająca obróbka cieplna składająca się z przesycania i starzenia elementów z warstwą NiAl w próżni powodowała wytworzenie mieszaniny faz NiAl + Ni3Al. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że warstwa poprawia odporność na utlenianie nadstopu Inconel 100 w temperaturze 950°C podczas wygrzewania do 576 h. Wykazano także, że nie obniża ona odporności na pełzanie nadstopu Inconel 100 w warunkach przyspieszonego pełzania w temperaturze 982°C przy naprężeniu 179,3 i 200 MPa.

EN

In the article influence of thermal post-processing on microstructure and properties of heat-resistant layers based on nickel aluminides were described. The layer was produced on Inconel 100 nickel alloy substrate in high activity aluminising process using the Chemical Vapour Deposition (CVD) method in temperature of 950°C with duration of 4 h. To characterise the microstructure of the produced layers the following tests were performed: phase composition test (X-Ray Diffraction – XRD), chemical composition test (Energy Dispersive Spectrometry – EDS), and morphology test (Scanning Electron Microscopy – SEM). It was found that Inconel 100 nickel alloy high-activity aluminising process allows to obtain a continuous diffusive layer containing an intermetallic phase NiAl of ca. 11 μm thickness. The post-processing heat treatment in of components with NiAl layers performed in the vacuum furnace allows to create a mixture of phases NiAl + Ni3Al. The results of the performed research works bring conclusion that the layers created at temperature of 950°C with duration of up to 576 hours allow to improve oxidation resistance of Inconel 100 nickel alloy. Additionally, it was found that they do not impair Inconel 100 nickel superalloy creep resistance at the accelerated creep conditions in the temperature of 982°C with the applied stress of 179.3 MPa and 200 MPa.

8

Struktura i właściwości odlewniczego stopu magnezu AE44 przeznaczonego do eksploatacji w temperaturze 180°C

Rzychoń T.

Inżynieria Materiałowa

|

2011

|

Vol. 32, nr 6

895-907

PL

Stop magnezu AE44 zawierający aluminium i metale ziem rzadkich (głównie cer i lantan) należy do grupy najnowszych stopów magnezu przeznaczonych do odlewania ciśnieniowego. Stop ten znajduje zastosowanie głównie w przemyśle samochodowym na elementy silnika pracujące w podwyższonej temperaturze (do 180°C). W literaturze nie ma jednoznacznych poglądów dotyczących wpływu mikrostruktury na odporność na pełzanie stopu AE44. Przypuszcza się, że o dobrej odporności na pełzanie stopu AE44 decyduje przemiana niestabilnej fazy Al11RE3 w stabilną fazę Al2RE bez powstawania niekorzystnej fazy Mg17Al12. Niektórzy autorzy wskazują jednak, że faza Al11RE3 w temperaturze 180°C charakteryzuje się dużą stabilnością. W celu zweryfikowania danych literaturowych oraz określenia jakie czynniki strukturalne decydują o dobrej odporności na pełzanie stopu magnezu AE44 scharakteryzowano strukturę stopu po odlewaniu grawitacyjnym i ciśnieniowym, przeprowadzono badania stabilności struktury po długotrwałym wyżarzaniu w temperaturze 175°C oraz badania odporności na pełzanie. Przeanalizowano ponadto wpływ szybkości krzepnięcia na strukturę stopu. Mikrostrukturę w stanie wyjściowym i po wyżarzaniu scharakteryzowano metodami mikroskopii świetlnej, elektronowej skaningowej i transmisyjnej, rentgenowskiej analizy fazowej i metody Rietvelda. Stwierdzono, że faza Al11RE3 jest stabilna i nie ulega rozpadowi na fazy Al2RE i Mg17Al12. Pojawienie się fazy Mg17Al12 jest spowodowane wydzielaniem się z przesyconego roztworu stałego ?-Mg, a jej udział objętościowy zależy od zawartości aluminium i pierwiastków ziem rzadkich w stopach magnezu. Stabilna i drobnoziarnista struktura stopu AE44 powoduje, że charakteryzuje się on dobrą odpornością na pełzanie do temperatury 200°C. Uzyskanie dobrych właściwości mechanicznych w temperaturze pokojowej i podwyższonej jest możliwe po zastosowaniu odlewania ciśnieniowego z zastosowaniem odpowiednich parametrów odlewania pozwalających na uzyskanie porowatości mniejszej od 1,5%.

EN

The AE44 magnesium alloy containing aluminium and rare earth metals (mainly cerium and lanthanum) belongs to the newest die cast magnesium alloys. This alloy is used in automotive applications for items operating at an elevated temperature (up to 180°C). The data presented in the literature concerning the influence of microstructure on the creep resistance of AE44 magnesium alloy are not unequivocal. It is supposed that the good creep resistance of AE44 magnesium alloy at 180°C is related to the decomposition of the unstable Al11RE3 phase to the stable Al2RE phase without precipitation of the Mg17Al12 compound. However, some authors have reported that the Al11RE3 compound is stable at 180°C. The influence of the microstructure on the creep properties, microstructural stability during long-term annealing at 175°C and influence of the solidification rate on the microstructure of AE44 alloy were investigated. The microstructure was analyzed by using scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Xray diffraction (XRD) and the Rietveld method. The results show that the Al11RE3 phase is stable at 175°C and transformation of the Al11RE3 phase into Al2RE and Mg17Al12 compounds is not observed. Precipitation of the Mg17Al12 compound from a supersaturated magnesium solid solution was found. The volume fraction of Mg17Al12 depends on the aluminium and rare earth content in the magnesium alloy. Good creep resistance up to 200°C is caused by the stable and fine-grained microstructure. Beneficial mechanical properties of die cast AE44 magnesium alloy are obtained if the porosity level is lower than 1.5% vol.

9

The effect of long-term service at elevated temperatures on structure and mechanical properties of Cr-Mo-V steel

Ćwiek J., Łabanowski J., Topolska S.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2011

|

Vol. 49, nr 1

33-39

EN

Purpose: of this paper is to reveal the microstructural changes in 13HMF steel exposed to long-term service at elevated temperatures. The degradation of bainite structure was determined and carbides morphology has been examined. The influence of carbides evolution was discussed in dependence of creep rupture strength and mechanical properties of the steel. Design/methodology/approach: Examinations were conducted on 273 mm diameter, 32 mm wall thickness tube made of 13HMF (14MoV6-3) steel. The tube was a segment of stem pipeline used in power plant at 540°C. The service time is 168,000 hours. Microstructure of the material has been examined with the use of light optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM). The energy dispersive X-ray spectrometry (EDS) analysis was used for phase chemical composition identification. Transmission electron microscopy (TEM) of thin foils was used for carbides structure identification. The mechanical properties of the tube material were evaluated in static tensile tests at room temperature, hardness tests and impact Charpy U tests. Findings: Microstructure of 13HMF steel tube shows an advanced level of degradation - coagulation of carbides at ferrite grain boundaries and inside bainitic grains. Precipitates of carbides decorated grain boundaries in chain forms. The presence of M7C3, M23C6, M6C phases were revealed. After extended service M23C6 and M3C carbides were replaced by more stable carbides. This transformation did not occur until the end. This indicates the presence of mainly Mo2C carbide, and only sporadic occurrence of carbide M6C. Practical implications: Useability of the method for assessing the current degradation level and for predicting residual lifetime of creep-resistant tubes based on analysis of carbides morphology was confirmed for Cr-Mo-V steel. Originality/value: Information available in literature does not clearly indicate the influence of microstructure and mechanical properties of Cr-Mo-V steel after long-term exploitation. The study shows such relations.

10

Effect of heat treatment on the structure and creep resistance of austenitic Fe–Ni alloy

Ducki K.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2011

|

Vol. 47, nr 1

33-40

EN

Purpose: The paper addresses the problem of determining the dependence between the initial heat treatment of an austenitic Fe–Ni alloy and its structure, and its creep resistance. Specimens of Fe–Ni alloy were subjected to tests after two variants of heat treatment, i.e. solution heat treatment followed by typical single-stage ageing, and solution heat treatment followed by novel two-stage ageing. Design/methodology/approach: For the investigated Fe–Ni alloy after solution heat treatment in the conditions: 980°C/2h/water, two variants of specimen ageing were applied for a comparison: single-stage ageing (715°C/16h/air) and two-stage ageing (720°C/8h + cooling in the furnace up to the temperature of 650°C + 650°C/8h/air). The thermally treated specimens were then subjected to a static tensile test at room and elevated temperatures, and to a creep test in a temperature range of 650-750°C, at stresses from 70 to 340 MPa. Findings: It was found that both, at the room and elevated temperatures, the specimens of Fe–Ni alloy after 2-stage ageing were distinguished by higher strength properties (Y.S, T.S) with a little lower plastic properties (EL., R.A). As regards extrapolated results of creep tests, it was found that at a longer exposure time of ca. 10.000 h, specimens after single-stage ageing were characterized with higher creep resistance. Lower creep resistance of the Fe–Ni alloy after two-stage ageing can be explained by increased brittleness of the material in boundary areas. Practical implications: The obtained test results may be used to optimise heat treatment and forecast the operation conditions of products made out of Fe–Ni alloy at an elevated temperature. Originality/value: The study shows a significant effect of the applied ageing variants on mechanical properties and creep resistance of the tested austenitic Fe–Ni alloy.

11

Influence of initial heat treatment on the structure and creep resistance of austenitic Fe-Ni alloy

Ducki K. J., Hetmańczyk M.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

264-267

EN

The paper addresses the problem of determining the dependence between initial heat treatment of an austenitic Fe-Ni alloy precipitation-strengthened with intermetallic phases of type ? (Ni3(Al, Ti)) and its microstructure and creep resistance. Specimens of the alloy were subjected to tests after two variants of heat treatment, i.e. solution heat treatment followed by typical single-stage ageing, and solution heat treatment followed by novel two-stage ageing. Specimens that underwent heat treatment were subjected to a static tensile test carried out at room and increased temperature and creep tests, carried out at temperature range 650÷750°C and at stresses 70÷340 MPa. It has been found that, at room and increased temperature, the of Fe-Ni alloy after two-stage ageing is distinguished by higher strength properties with a little lower plastic properties. In a case of creep tests, specimens after single-stage ageing were characterized by higher creep resistance. Lower creep resistance of Fe-Ni alloy after two-stage ageing can be explained by increased brittleness of material in boundary areas.

PL

Praca dotyczy określenia zależności pomiędzy wyjściową obróbką cieplną stopu Fe-Ni umacnianego wydzieleniowo fazą międzymetaliczną typu ?? (Ni3(Al, Ti)) a jego mikrostrukturą i odpornością na pełzanie. Badano próbki po dwóch wariantach obróbki cieplnej, tj. przesycaniu i typowym jednostopniowym starzeniu oraz po przesycaniu i nowatorskim starzeniu dwustopniowym. Próbki po obróbce cieplnej poddano statycznej próbie rozciągania w temperaturze pokojowej i podwyższonej oraz próbie pełzania w zakresie temperatury 650÷750°C i przy naprężeniu 70÷340 MPa. Stwierdzono, że w temperaturze pokojowej i podwyższonej próbki po starzeniu dwustopniowym odznaczały się wyższymi własnościami wytrzymałościowymi przy nieco niższych własnościach plastycznych. W przypadku wyników prób pełzania stwierdzono, że większą odpornością na pełzanie charakteryzowały się próbki po starzeniu jednostopniowym. Niższą odporność na pełzanie stopu Fe-Ni po starzeniu dwustopniowym można tłumaczyć zwiększoną kruchością materiału w strefach przygranicznych.

12

Wpływ obróbki cieplnej na strukturę i odporność na pełzanie austenitycznego stopu Fe-Ni

Ducki K. J.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2010

|

Vol. 30, nr 3

79-86

PL

W artykule przedstawiono zależności pomiędzy wyjściową obróbką cieplną stopu Fe-Ni umac-; nianego wydzieleniowo fazą międzymetaliczną typu / [Ni3(Al, Ti)] a jego strukturą i odpornością na pełzanie. Badaniom poddano próbki po dwóch wariantach obróbki cieplnej, tj. przesycaniu i typowym starzeniu jednostopniowym oraz po przesycaniu i nowatorskim starzeniu dwustopniowym. Obrobione cieplnie próbki poddano próbie statycznego rozciągania w temperaturze pokojowej i podwyższonej oraz próbie pełzania w zakresie temperatury 650 - 750°C i przy naprężeniach 70 - 340 MPa. Stwierdzono, że w temperaturze pokojowej i podwyższonej próbki po starzeniu dwustopniowym odznaczały się lepszymi właściwościami wytrzymałościowymi przy nieco gorszych właściwościach plastycznych. Przy dłuższych czasach ekspozycji większą odpornością na pełzanie charakteryzowały się próbki po starzeniu jednostopniowym. Mniejszą odporność na pełzanie stopu Fe-Ni po starzeniu dwustopniowym można tłumaczyć większą kruchością materiału w strefach przygranicznych.

EN

The paper addresses the problem of determining the dependence between initial heat treatment of an austenitic Fe-Ni alloy precipitation-strengthened with intermetallic phases of type / [Ni3(Al,Ti)] and its structure and creep resistance. Specimens of the alloy were subject to tests after two variants of heat treatment, i.e. solution heat treatment followed by typical single-stage ageing, and solution heat treatment followed by novel two-stage ageing. Specimens that underwent heat treatment were subjected to a static tensile tests carried out at room and increased temperature and creep tests, carried out at range temperature 650 - 750°C and at stresses 70 - 340 MPa. It has been found that, at room and increased temperature, the specimens of Fe-Ni alloy after two-stage ageing are distinguished by higher strength properties with a little lower plastic properties. In a case of creep tests, specimens after single-stage ageing characterized by higher creep resistance. Lower creep resistance of Fe-Ni alloy after two-stage ageing can be explained by increased brittle-ness of material in boundary areas.

13

Trials to manufacture and test castings from Inconel alloy

Uhl W., Pirowski Z., Jaśkowiec K.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 3

73--78

EN

The article describes the methods of producing and testing the Inconel 740 nickel alloy in as-cast state. An assumption has been made that the obtained alloy should be characterised by a normative chemical composition and mechanical properties similar to those that are obtained in the process of plastic forming. The alloy was fabricated by conventional process and vacuum metallurgy in the form of pilot castings enabling various types of tests to be carried out. Within the test and investigations programme, moulding materials were chosen, castings were poured and subjected to the process of heat treatment, followed by tests and examinations of alloy properties (mechanical tests, cooling curves). The outcome of the investigations was cast alloy characterised by chemical composition close to the normative one but of the mechanical properties inferior to those obtained by plastic forming.

14

Creep damage mechanisms in gas pipes made of high density polyethylene

Pusz A., Michalik K.

Archives of Materials Science and Engineering

|

2009

|

Vol. 36, nr 2

89-95

EN

Purpose: The purpose of this article is to present results of creep damage mechanisms in gas pipes made of high density polyethylene [HDPE]. High density polyethylene has been widely used in the piping industry as raw material. Even though there are large numbers of experimental and analytical investigations on HDPE, few of them have examined the effects of manufacturing techniques on the small and finite deformation behaviors of HDPE. Since HDPE is semi-crystalline polymeric material the rate of crystallinity, molecular morphologies and molecular structure extensively influence its mechanical behaviors. Design/methodology/approach: Tensile creep experiments on HDPE with a duration of examinations from four till nine days were performed at temperature of 20°C. Findings: In this study, findings are indicating differences of the property in individual layers walls of the pipe. Research limitations/implications: Applying this method is limited to thermoplastic materials. Practical implications: Presented method can be applied for other thermoplastic materials in the future. Originality/value: The expressed method can be applied in the future for developing the research on the process with creeping of polymers.

15

Odporność na pełzanie oraz trwałość eksploatacyjna materiału i złącz spawanych grubościennych elementów kotłów z wybranych stali dla energetyki

Dobrzański J., Zieliński A.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2006

|

T. 58, nr 1

71-75

PL

Próby pełzania połączeń spawanych stali 20H12M1F, P92 oraz T23. Badania własności wytrzymałościowych połączeń spawanych. Badania struktury złącz spawanych.

EN

Creep tests of welded joints from 20H12M1F, P92 and T23 steels. Mechanical testing of welded joints. Examinations of welded joint structure.

16

Charakterystyka materiałowa stali X18CrCoMoVNbNB 11-6-1

Putyra P.

Archiwum Odlewnictwa

|

2006

|

R. 6, nr 21/1

417-426

PL

W pracy przedstawiono wyniki z badań wytrzymałościowych przeprowadzonych na eksperymentalnym wytopie stali X18CrCoMoVNbNB 11-6-1. Badania obejmowały statyczną próbę rozciągania, próby pełzania, próby udarności oraz pomiary twardości. Stal po obróbce cieplnej poddano również wygrzewaniu przez 3 000 i 10 000 godzin w temperaturze 650°C, celem określenia wpływu ekspozycji w wysokiej temperaturze na właściwości wytrzymałościowe stali oraz zmiany w mikrostrukturze. Wyniki z krótkotrwałych prób pełzania posłużyły do wyznaczenia wartości parametru Larsona-Millera i określenia długookresowej wytrzymałości na pełzanie RZ/100 000/t.

EN

This work presents the strength tests results of the X18CrCoMoVNbNB 11-6-1steel. The researches included tensile test, creep tests, toughness tests and hardness measurements. Steel after heat treatment was 3 000 h and 10 000 h ageing at a temperature of 650°C, in order to determinate the influence of exposure at high temperature on strength property and change of microstructure. The results of short duration creep tests serve to calculate of Larson-Miller parameter and to determinate longtime creep strength.

17

Istota umocnienia osnowy dyspersyjnymi cząstkami tlenków dla zahamowania procesu pełzania w wysokiej temperaturze.

Wasilkowska A., Czyrska-Filemonowicz A.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 4

168-172

PL

Umocnienie żaroodpornych stopów dyspersyjnymi cząstkami tlenków wpływa korzystnie na ich charakterystykę pełzania. Zahamowanie pełzania pochodzi od niekoherentnych cząstek tlenków działających jako przeszkody zakotwiczające dyslokacje. Wyznaczenie naprężenia krytycznego pełzania obejmuje odpowiednie próby mechaniczne, dla uściślenia zależności prędkości odkształcenia od naprężenia przy stałej temperaturze. Opis mikroprocesów odkształcenia, takich jak mechanizm Orowana, wspinanie, aktywowane cieplnie oderwanie dyslokacji od cząstek, opiera się na bezpośrednich badaniach oddziaływania dyslokacji z cząstkami za pomocą mikroskopu elektronowego. Wyniki otrzymane na ferrytycznych stopach (np. INCOLOY MA 956) wskazują, że wytrzymałość na pełzanie maleje znacznie w pośrednim zakresie temperatur wskutek procesów cieplnych ułatwiających zdrowienie dyslokacji. W temperaturach 0,5/0,7 Tm na prędkość pełzania można wpływać obniżając naprężenie poniżej wartości krytycznej. Przy dużych i pośrednich naprężeniach niezależny wpływ na umocnienie odgrywają: zakotwiczenie dyslokacji, umocnienie przez roztwór stały i wspinanie dyslokacji. W pobliżu naprężenia krytycznego, dużą wrażliwość prędkości pełzania na naprężenie można dobrze opisać równaniem pełzania Roeslera-Arta. Przy małych naprężeniach odkształcenie stopu jest zlokalizowane i zachodzi przez kolektywny ruch dyslokacji. Zdaniem autorek, mniejsza wrażliwość prędkości pełzania na naprężenie przy małych naprężeniach jest spowodowana zjawiskami atermicznymi, typu łatwego poślizgu w obszarach o mniejszej gęstości cząstek.

EN

Dispersion strengthening of the heat-resitant alloys is beneficial for their creep characteristics. The detain of creep is caused by incoherent oxide particles acting as pinning barriers for dislocations. Determination of a threshold stress for creep demands mechanical testing revealing a dependence of creep rate from the stress at constant temperature. The description of deformation microprocesses like Orowan mechanism, climb, thermally activated detachment of dislocations from the particles, is based on observations of dislocation-particle interaction in electron microscope. Studies on ferritic alloys (e.g. INCOLOY MA956) show fall-down of the creep resistance in intermediate temperatures due to the thermally activated dislocation recovery. At temperatures of 0,5-0,7 Tm the strain rate can be varied by changing the stress below its critical value. In high stresses are activated dislocation pinning, solid solution hardening and climb over particles. Near the critical stress, a high stress sensitivity of a strain rate can be modelled using the Roesler-Arzt equation. Low stresses cause localized deformation, where collective motion of dislocations take place. In our opinion, the smaller stress sensitivity of the strain rate at low stresses is caused by athermal processes like, the easy glide of dislocations in areas of lower particle density.

18

Własności blach ze stopu cynku z miedzią i tytanem pochodzenia krajowego i zagranicznego.

Wesołowski J., Kazana W., Ciura L.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2001

|

R. 46, nr 2

59-62

PL

Zaprezentowano zestaw własności blach ze stopu cynku z dodatkami miedzi i tytanu, wytworzonych w kraju oraz przez firmę niemiecką i słoweńską. Dokonano porównania składu chemicznego stopu Zn-Cu-Ti, z którego wykonane zostały wymienione blachy oraz ich własności mechanicznych i technologicznych, chropowatości powierzchni, a także odporności na pełzanie i struktury gotowych wyrobów. Ustalono, że jedynie blachy pochodzenia niemieckiego w pełni odpowiadają złożonym wymaganiom stawianym przed tymi wyrobami przez normy specjalistyczne wymienione w pracy.

EN

The properties of home sheet-zinc with copper and titanium additions and those of German and Slovenian production are presented. The chemical composition of the Zn-Cu-Ti alloy from which the sheet were produced and their mechanical and technological properties, their surface-roughness, creep-resistance and structure of the finished product were compared. It was stated that only the sheets of German origin met fully the involved requirements of the specialistic standards, mentioned in the paper.

19

Blachy ze stopu cynku z miedzią i tytanem o wymaganej jakości.

Wesołowski J., Kazana W., Ciura L.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2001

|

R. 46, nr 7

312-314

PL

Zaprezentowano zestaw własności blach ze stopu cynku z dodatkami miedzi i tytanu, wyprodukowanych w kraju wg zmodyfikowanej technologii. Dla konkretnego składu chemicznego stopu przewidzianego normą europejską, wytworzono blachy, dla których określono własności mechaniczne i technologiczne, chropowatość powierzchni, a także odporność na pełzanie i strukturę gotowych wyrobów. Ustalono, że analizowane blachy w pełni odpowiadają założonym wymaganiom, stawianym przed tymi wyrobami przez normy specjalistyczne wymienione w pracy.

EN

The authors presented a set of properties of sheet of zinc with additions of copper and titanium, home produced, under modified technology. The sheet of definite chemical composition, according to European Standard, were tested for mechanical and technological properties, surface roughness, creep resistance and structure. It has been stated that the analysed sheet fully meet the requirements of specialistic standards.