Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: freckles

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Application of EBSD technique to investigation of modern materials for aero engines turbine blades

Chmiela B., Sozańska M., Cwajna J.

Inżynieria Materiałowa

2013

Vol. 34, nr 3

140--144

Aero engine turbine blades are ﬁight safety critical components and are ﬁrst and foremost characterized by superior mechanical properties. The mechanical properties can be improved by replacing equiaxed (EQ) polycrystalline blades by directionalÍy solidiﬁed (DS) and single crystal blades (SX). During directional solidiﬁcation, many defects may form, e.g. freckles and stray grains. By comoining the techniques of scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive x-ray microanalysis (EDS), and electron backscatter diffraction (EBSD), these defects can be comprehensively evaluated. Freckles are casting defects appearing on the surface of DS and SX castings and take the form of long chains of equiaxed grains aligned parallel to gravity. Freckles form mainly because of thermosolutal convection and buoyancy forces in the mushy zone, which in turn are caused by density inversion in the interdendritic liquid. Other casting defects are stray grains as a result of poor efﬁciency of the helical grain selector. Obtained results reveal some new details about freckle formation and stray grains formation mechanisms.

Łopatki turbin silników lotniczych są elementami krytycznymi o bezpośrednim wpływie na bezpieczeństwo lotu, dlatego muszą charakteryzować się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi. Właściwości mechaniczne mogą zostać ulepszone dzięki zastępowaniu łopatek polikrystalicznych o ziarnach równoosiowych (EQ) łopatkami kierunkowo krystalizowanymi (DS) i monokrystalicznymi (SX). Podczas kierunkowej krystalizacji mogą pojawić się wady odlewów, takie jak frekle (freckles) czy obce ziarna (stray grains). Połączenie technik elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM), mikroanalizy rentgenowskiej z dyspersją energii (EDS) oraz dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD) umożliwia kompleksowy opis tych wad. Frekle to powierzchniowe wady odlewów DS i SX mające postać łańcuchów równoosiowych ziaren ułożonych równolegle do kierunku działania grawitacji. Frekle są skutkiem działania sił wyporu hydrostatycznego i konwekcji w streﬁe ciekło-stałej, które wynikają z inwersji gęstości ciekłego stopu w obszarach międzydendrytycznych. Innym przykładem wad są obce ziarna, będące skutkiem małej sprawności śrubowego selektora ziarna. Otrzymane wyniki ujawniają pewne nowe szczegóły dotyczące powstawania frekli i obcych ziaren.

Identification and evaluation of freckles in directionally solidified casting made of PWA 1426 nickel-based superalloy

Chmiela B., Sozańska M., Cwajna J.

Archives of Metallurgy and Materials

2012

Vol. 57, iss. 2

559-564

Manufacturing of modern aero engine turbine blades made of nickel-based superalloys is very complex and expensive. The thrust and performance of new engines must address constantly more demanding requirements. Therefore, turbine blades must be characterised by very good mechanical properties, which is possible only if the blades are free of casting defects. An important innovation has been the launching of directionally solidified (DS) and single crystal (SX) turbine blades. But, manufacturing procedures and the chemical composition of many superalloys promote the formation of casting defects that are characteristic only for directional solidification. One of these defects is freckles. Freckles are small equiaxed grains in the form of long chains parallel to the solidification direction and are located on the surface of the casting. Freckles decrease the mechanical properties of DS and SX blades; therefore, they should be always unambiguously identified to improve the manufacturing process. This work presents the possibilities of identifying and evaluating freckles in DS casting made of PWA 1426 superalloy by combining the scanning electron microscopy (SEM), electron probe microanalysis (EPMA) and electron backscatter diffraction (EBSD) techniques.

Wytwarzanie łopatek turbin nowoczesnych silników lotniczych jest bardzo złożone i kosztowne. Stale rosną też wymagania dotyczące ciągu i sprawności nowych silników. Dlatego łopatki turbin musza charakteryzować się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi. Jest to możliwe tylko wtedy, gdy łopatki nie wykazują wad odlewniczych. Ważną innowacją w wytwarzaniu łopatek było wprowadzenie łopatek kierunkowo krystalizowanych (DS) i monokrystalicznych (SX). Skład chemiczny wielu nadstopów i proces wytwarzania łopatek stanowią czasem czynniki sprzyjające powstawaniu wad odlewniczych, charakterystycznych tylko dla procesu kierunkowej krystalizacji. Przykładem takiej wady są frekle. Wada ta ma postać małych, równoosiowych ziaren tworzących łańcuchy, przeważnie równoległe do kierunku krystalizacji. Wada ta znacznie obniża właściwości mechaniczne łopatek DS i SX, dlatego powinna być zawsze jednoznacznie identyfikowana w celu usprawnienia procesu ich wytwarzania. W pracy przedstawiono możliwości identyfikacji i oceny wady frekle w kierunkowo krystalizowanym odlewie z nadstopu niklu PWA 1426 przy użyciu elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM), mikroanalizy rentgenowskiej (EPMA) i dyfrakcji elektronów wstecznie rozproszonych (EBSD).