Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Plasticity of nickel-based superalloy 625 at elevated temperature

Ziaja W., Motyka M., Poręba M.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2017

|

Vol. 41, nr 4

41--49

EN

Structural elements made of nickel-based superalloys are often plastically formed at elevated temperature (e.g. by stamping) so detailed characterization of their deformation behaviour is crucial. Some alloys exhibit unstable plastic flow at elevated temperature characterized by serrated yielding, known as Portevin-Le Chatelier (PLC) effect. This phenomenon is usually attributed to dynamic strain ageing (DSA). The PLC effect is observed in many nickel-based superalloys within a certain range of deformation temperature and strain rate. The aim of presented research was to investigate deformation behaviour of 625 nickel-based superalloy in tensile tests in the temperature range of 200-1100ºC and for strain rates of 5·10 to the –4 and 5·10 to the –2 s to the –1. The effect of temperature and strain rate on the mechanical properties of the 625 alloy and character of serrations on the stress-strain curves was analysed. Strain rate sensitivity parameter dependence on deformation temperature was determined.

PL

Elementy konstrukcji z nadstopów niklu wytwarzane są często w procesach przeróbki plastycznej blach w temperaturze podwyższonej. Konieczność opracowania szczegółowej charakterystyki odkształcania plastycznego materiałów kształtowanych blach. Niektóre stopy, w tym nadstopy na osnowie niklu, cechują się niestabilnością płynięcia plastycznego podczas odkształcania w temperaturze podwyższonej. Spowodowana jest dynamicznym starzeniem odkształceniowym. Przejawia się cyklicznymi zmianami naprężenia na krzywej rozciągania (tzw. „ząbkowaniem”) – efekt Portevina-Le Chateliera (PLC). Efekt PLC stwierdzono w wielu gatunkach nadstopów niklu, w określonym zakresie temperatury i prędkości odkształcania. W pracy prowadzono ocenę procesu odkształcania plastycznego nadstopu niklu 625 w próbie statycznej rozciągania w zakresie temperatury 200-1100ºC, z prędkością odkształcania – 5·10 do –4 i 5·10 do –2 s do –1. W prowadzonej analizie wyników ustalono wpływ warunków odkształcania plastycznego stopu 625 na charakter zjawiska „ząbkowania” oraz właściwości mechaniczne. Określono również zależność współczynnika czułości naprężenia płynięcia plastycznego na prędkość odkształcania od temperatury odkształcania.

2

Analiza stanu wiedzy i techniki w zakresie szlifowalności stopów na bazie niklu

Wojtewicz M., Nadolny K., Sienicki W.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 8-9CD1

330--339

PL

W artykule przedstawiono stan wiedzy i techniki w zakresie szlifowania superstopów niklu. Główny nacisk położono na zjawisko adhezji oraz na defekty szlifierskie jakie towarzyszą obróbce tego typu materiałów. Opisano również metody przeciwdziałania tym niepożądanym zjawiskom potwierdzone własnymi badaniami.

EN

This article describes the state of the art. In grindability of the sickle-based alloys. The main objective of this article is to describe two typical phenomena like adhesion wear and grinding defects in the process of grinding. The methods to counteract of this phenomena concurred with own research were also described.

3

Termowizyjne badania cyklu cieplnego napawania stali niskostopowej żaroodpornym nadstopem na osnowie niklu

Nowacki J., Wypych A.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2008

|

R. 52, nr 5

146-146

PL

Wykonano próby napawania jedno- i wielościegowego stali niskostopowej 13CrMo4-5 nadstopem na osnowie niklu Inconel 625 dla dwóch poziomów energii liniowej napawania: E=620 J/mm i E=2100 J/mm. W wyniku monitorowania kamerą termowizyjną temperatury w procesie napawania uzyskano dane do określenia cyklu cieplnego, temperatury międzyściegowej, czasu przerw w spawaniu niezbędnych do utrzymania założonej temperatury międzyściegowej, czasu t8-5 dla stali i czasu t11-5 dla napoin. Określono wpływ energii liniowej napawania na zmiany temperatury napoin. Wykazano pełną przydatność techniki termowizyjnej do analizy spawalniczego cyklu cieplnego napawania.

EN

Single-pass and multi-pass overlay welding of 13CrMo4-5 low-alloy steel with Inconel 625 nickel superalloy was tested with the use of two levels of the heat input, namely E=620 J/mm and E=2100 J/mm. As the result of thermovision monitoring of temperature during the welding process it has been obtained data for determination the welding thermal cycle, the inter-pass temperature, the interruption time necessary to maintain this temperature, t8-5 for steel and t11-5 for weld overlays, as well as the heat input effect on weld overlay temperature changes. It has been shown good usability of the thermovision techniques for analysis of the welding thermal cycle.

4

Chování ochranných vrstev tvořených nanášením hliníku a křemíku na niklové superslitiny

Pospíšilová S., Podrábský T.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2007

|

Vol. 321, z. 89

39-39

EN

High-temperature constructional parts of aircraft engines and energy units are exposed to high dynamic stress (fatigue processes and creep) and various temperatures in dioxide-corrosion condition (hot corrosion, oxidation and erosion). The improvement of aero-engine and turbine efficiency is possible through the increase of temperature in front of turbine. This requires the use of heat-resistant and creep-resistant materials, especially nickel-base superalloys which resist mentioned effects for a limited period of time. A deposition of protective layers should improve hot corrosion resistance. This paper is focused on micro structure of protective layers created by co-deposition of Al and Si on nickel - base superalloys INCO 713 LC and INCO 738 LC after thermal and thermal-stress exposition and on microstructure of basic materials (substrates). The contribution also shows creep tests results for both superalloys with and without a protective layer.

5

The influence comparison of creep testing and air traffic on microstructure of cast Ni - base superalloy inconel 713 LC

Němec K., Podrábský T., Věchet S., Juliš M., Pospíšilová S.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Politechnika Opolska

|

2003

|

z. 76

177-182

EN

In the working conditions of the jet engines gas turbines of supersonic plane blades are loaded by the cycles, this process is the function of the time, temperature and stress. The blade are exposed to influence of degradable processes namely of the high-temperature corrosion, fatigue process and creep. As the result of short overloading as it happens for instance during the starts and landing, eventually in some other irregularities of the jet engine function, the increase of stress and temperature leads to the changes of microstructure and properties. The presented work is aimed at the study of structural changes of the material Inconel 7I3 LC subjected to short-time creep tests at s = 180 MPa and temperature 900°C and after air traffic. The thesis is a part of a complex project aimed at study of mechanical-structural characteristics of the polycrystalline nickel-base super alloy.

6

Single crystal nickel-base superalloys for gas turbine blades and vanes

Biel M., Dubiel B., Czyrska-Filemonowicz A.

Metallurgy and Foundry Engineering

|

2001

|

Vol. 27, no. 2

209-227

EN

The casting technique improvements enabled to produce directionally solidified (DS) and single crystal (SC) nickel-base superalloys, which are currently used for gas turbine blades and vanes. Such application requires increasing turbine inlet temperatures and efficiencies of power engineering devices. The alloy development leads to achieve high strength, creep- and thermo-mechanical fatigue resistance, microstructural stability and corrosion resistance of nickel-base SC superalloys. Such a combination of properties could be achieved due to homogeneous microstructure formed by cuboidal γ particles separated by narrow γ matrix channels. The results of quantitative microstructural investigations of two single crystal CM186SC and CMSX-4 are presented.

PL

W najnowocześniejszych turbinach gazowych łopatki wykonuje się z kierunkowo krystalizowanych (DS) i monokrystalicznych (SC) stopów niklu. Udoskonalenie procesu odlewania umożliwia uzyskanie materiałów, pozwalających na wzrost temperatury na wlocie, co przyczynia się do wzrostu wydajności turbin. Celem rozwoju stopów monokrystalicznych jest uzyskanie wysokiej wytrzymałości, odporności na pełzanie i zmęczenie cieplno-mechaniczne, stabilności mikrostruktury oraz odporności na korozję gazową i wysokotemperaturową. Spełnienie tych rygorystycznych wymagań umożliwia jednorodna mikrostruktura, którą tworzą sześcienne wydzielenia fazy γ, rozdzielone wąskimi kanałami osnowy γ. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki ilościowej analizy mikrostruktury stopu CM186SC - na łopatki kierownicze, oraz stopu CMSX-4 - na łopatki wirnika w turbinach gazowych.

7

Analytical electron microscopy of the gamma' and gamma phases in a nickel-base superalloy

Hodor K., Zięba P., Olszowska-Sobieraj B.

Inżynieria Materiałowa

|

2001

|

R. XXII, nr 4

380-383

EN

The morphology and chemistry in investment structural cast Ni-base superalloy have been investigated by means of analytical electron microscopy. This allowed to determine the partition of alloying elements between gamma' and gamma phases as well as at the gamma'/gamma interfaces for the two types of gamma' precipitates. The obtained results are discussed in the frame of possible solidification paths for this alloy.

PL

Zaprezentowano charakterystykę strukturalną i chemiczną nadstopu na osnowie niklu uzyskanego bezpośrednio w procesie odlewania. Zastosowanie techniki analitycznej mikroskopii elektronowej pozwoliło określić rozkład powierzchniowy poszczególnych pierwiastków w fazach gamma i gamma'. Analizę wykonano dla dwóch typów wydzieleń fazy gamma'. Przeprowadzone badania mogą być przyczynkiem do dyskusji na temat rodzaju ścieżki krystalizacji dla badanego nadstopu.

8

Procesy pękania żarowytrzymałych stopów niklu z warstwą żaroodporną.

Okrajni J., Cieśla M., Swadźba L.

Inżynieria Materiałowa

|

2000

|

R. XXI, nr 2

86-91

PL

Praca zawiera analizę uwarunkowań procesów pękania żarowytrzymałych stopów niklu z warstwami żaroodpornymi. Dokonano w niej próby określenia czynników istotnych dla procesów powstawania i rozwoju pęknięć w strukturalnie niejednorodnych materiałach. Omówiono wpływ podstawowych właściwości fizycznych i mechanicznych na trwałość w warunkach pełzania, zmęczenia niskocyklicznego w podwyższonych temperaturach oraz zmęczeniowego oddziaływania cyklicznie zmieniającej się temperatury. Uwzględniono czynniki materiałowe oraz wykazano konieczność zróżnicowania kryteriów oceny materiałów z powierzchniowymi warstwami żaroodpornymi w zależności od warunków ich eksploatacji. Stwierdzono, że w różnych warunkach użytkowania w różnym stopniu własności warstw oraz podłoża decydować będą o trwałości elementów z warstwą żaroodporną. Przedstawiono wyniki badań zmęczenia niskocyklicznego w temperaturach podwyższonych oraz badań pełzania w stałych i zmiennych w czasie, w temperaturach podwyższonych. Wykazano różnice w zachowaniu się materiałów w warunkach pełzania i zmęczenia niskocyklicznego. Różnice te uzasadniono opierając się na analizie zjawisk z obszaru mikrostrukturalnej mechaniki pękania, w tym na zjawiskach powstawania i rozwoju "krótkich pęknięć", scharakteryzowanych współczynnikiem intensywności naprężeń o wartości mniejszej lub bliskiej współczynnika progowego. Opracowanie stanowi podsumowanie wstępnego etapu prac zmierzających do opracowania metod oceny nowych technologii konstytuowania warstw żarowytrzymałych przeznaczonych dla różnych warunków użytkowania.

EN

The paper analyses some phenomena, which occur during the fracture of high-temperature creep resisting nickel-based superalloys with heat-resisting coatings. An attempt is made to define certain conditions responsible for the processes of forming and developing of cracks in heterogeneous materials. The factors responsible for resistance in the conditions of creep, low cyclic fatigue at elevated temperatures and fatigue interaction of cyclically variable temperatures have been discussed. Material factors have been considered as well. It seemed important to differentiate the criteria according to which the selection of materials with heat-resisting surface coatings has been done considering at the same time the exploitation conditions of the materials. It has been found that in different exploitation conditions the properties of coatings and matrix will to various degrees effect the durability of the elements with heat resisting coatings. Test results of low-cyclic fatigue at elevated temperatures and creep at both constant and variable elevated temperatures have been presented. Differences in the behaviour of the materials under creep and low cyclic fatigue conditions have been demonstrated. These differences have been proved through the analysis of certain phenomena from the area of microstructural fracture mechanics including the formation and developing of "short cracks" that are characterised by stress intensity factor range smaller or approaching the value of threshold coefficient. The paper reviews the preliminary stage results of the studies on evaluation methods applied with new technologies of heat resisting coating formation designed for various exploitation conditions.

9

Structure and properties of TBC coatings obtained on the nickel base superalloys by a thermal spraying method.

Swadźba L., Hetmańczyk M., Mendala B., Dudek S., Szala J.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

1061-1066

EN

Results of investigations on obtaining the thermal barrier coatings (TBC) and their properties have been presented in the article. Coatings were formed by a thermal spraying method using a A3000 system controlled by computer and with a robot. For spraying the following materials: ZrO2xY2O3 and MeCrAlY as an interlayer were used. The coating structure examinations were made. Powder morphology was determined by the scanning microscope method. Tests by the thermal shock method were conducted in the air atmosphere by heating the specimens to 1200 degrees centigrade for 15 min. and cooling to 250 degrees centigrade for 5 min. Hot corrosion resistance tests were conducted at 900 degrees centigrade in the Na2SO4 medium. Tests showed low resistance of TBC coatings to that type of corrosion. The TBC coatings were formed on the combustion chamber elements.

10

Wpływ temperatury odkształcenia w próbie rozciągania superstopów niklu na substrukturę dyslokacyjną

Poznańska A, Sieniawski J.

Archiwum Nauki o Materiałach

|

1998

|

t. 19, nr 3

179-197

PL

Dyslokacyjne substruktury odkształcenia badano na trzech superstopach niklu (EI-867, ŻS-6K i ŻS-6U) po rozciąganiu w temperaturze od 20 do 1000 stopni Celsjusza. W zależności od temperatury odkształcenia, bez względu na gatunek stopu, można wyróżnić trzy zakresy: nisko-, średnio- i wysokotemperaturowy. W niskotemperaturowym zakresie odkształcania obserwuje się wąskie, intensywne pasma poślizgów oraz przecinanie cząsteczek fazy gamma' przez pary dyslokacji. W zakresie średniotemperaturowym przeważa odkształcenie przez bliźniakowanie, a układy dyslokacyjne - typowe dla zakresu nisko- i wysokotemperaturowego - występują tylko w ograniczonym stopniu. Odkształcenie w wysokiej temperaturze jest zdominowane przez ruch dyslokacji pomiędzy wydzieleniami i naokoło wydzieleń fazy gamma', a głównym mechanizmem odkształceniowym w tym zakresie jest omijanie (mechanizm Orowana). Wyznaczono graniczne temperatury tych zakresów i stwierdzono, że ulegają one niedużym przesunięciom w zależności od rodzaju stopu. Tworzenie się opisanych substruktur dyslokacyjnych spełnia decydującą funkcję podczas odkształcania tych stopów w warunkach eksploatacji silników turbinowych.

EN

Dislocation substructures of deformation were investigated in three nickel-base superalloys, EI-867, ŻS-6K, ŻS-6U after tensile test in the temperature range 20-1000 degrees Celsius. In all alloys three characteristic temperature range of deformation mechanisms can be distinguished (low, mid and high temperature). In the low temperature range intense and narrow slip bands have been observed along with cutting of gamma' phase particles by dislocation pairs. In the mid temperature range dominant deformation mechanism is twinning. The number of dislocation configurations typical for low and high temperature ranges is limited. Deformation in high temperature range is dominated by dislocation movement between and around gamma'-phase precipitates and the main deformation mechanism is Orowan bowing. Limits of the temperature ranges of deformation mechanisms have been established. They differ slightly depending on the alloy type. Creation of dislocation substructure in the superalloys studied plays critical role in the process of their deformation.

11

Badania kinetyki rozrostu i koagulacji fazy gamma' w superstopie niklu EI-867

Majka H., Sieniawski J.

Archiwum Nauki o Materiałach

|

1998

|

t. 19, nr 4

237-254

PL

Przedstawiono wpływ temperatury i czasu starzenia na kinetykę rozrostu i koagulacji gazy gamma' w przemysłowym stopie EI-867. Określono udział objętościowy oraz wyznaczono zakresy temperatury rozrostu i koagulacji fazy gamma'. Na podstawie pomiaru rozmiarów cząsteczek w próbkach wyżarzonych w określonej temperaturze w dostatecznie długim czasie wyznaczono stałą K szybkości rozrostu i określono energię aktywacji tego procesu. Opracowano histogramy rozkładu rozmiarów czasteczek i porównano z rozkładem teoretycznym. Otrzymane wyniki potwierdziły, że rozrost cząsteczek fazy gamma' w stopie EI-867 odbywa się poprzez kontrolowany dyfuzją transport materii cząsteczka-osnowa i jest zgodny z teorią LSW.

EN

In the paper influence of aging and temperature on the gamma'-phase growth and coagulation in commercial nickel-base EI-867 alloy has been presented. On the basis of particle size measurements in specimen after annealing in particular temperature for appropriate time, growth rate constant K, and growth activation energy have been obtained and compared with theoretical distribution. Results of the investigation proved that diffusion controlled particle-matrix mass transport is the mechanism of gamma'-phase particle growth in EI-867 alloy, which is in agreement with LSW theory.