Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Degradation of Creep Resistant Ni - alloy During Aging at Elevated Temperature Part I: Mechanical Properties

Kaczorowski M., Skoczylas P., Gulbinowicz Z.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 3 spec.

25--28

EN

The results of experimental study of mechanical properties degradation of creep resistant Ni-base alloy are presented. The material studied was subjected to long-term influence of high pressure hydrogen atmosphere at temperature 750K and 850K. The mechanical properties of specimens taken at different distance from inner surface of thick wall tube were evaluated. The results of mechanical testing showed distinct influence of the temperature on mechanical properties of Ni creep resistant alloy. Moreover, the mechanical properties of studied alloy depend on the location of the specimen with respect to the dissociated ammonia source i.e. distance from the inner surface of the chamber. The results of mechanical testing show that the higher the distance from inner surface of the chamber the better mechanical properties of studied Ni base super-alloy.

2

Żarowytrzymałe stopy niklu - skład chemiczny oraz struktura

Klimpel A., Kik T., Mazur Ł.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2009

|

R. 53, nr 4

66-72

PL

Przedstawiono skład chemiczny i strukturalny wybranych żarowytrzymałych, odlewniczych stopów na bazie niklu. Omówiono strukturę i jej wpływ na własności wytrzymałościowe tych stopów.

EN

The chemical and structural composition of selected Ni-based casting alloys has been presented. The structure of alloys and its impact on mechanical properties has also been discussed.

3

Lutowanie żarowytrzymałych stopów na bazie niklu i tytanu

Chorunov V. F. V. F.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2008

|

R. 52, nr 5

93-96

PL

Omówiono osobliwości strukturalne i technologiczne stopów typu Ni-Cr-Zr o stałej zawartości cyrkonu 8,8 % at. Podkreślono, że stopy te mogą zostać użyte jako luty do lutowania żarowytrzymałych stopów niklu, zarówno w warunkach nagrzewania próżniowego, jak i łukowego. Zwrócono szczególną uwagę na korzyści wynikające ze stosowania kombinacji lutów kompozytowych oraz nagrzewania łukowego o optymalnych parametrach. Zaproponowano spoiwa o nowych składach do lutowania stopu międzymetalicznego gamma-TiAl, umożliwiające uzyskanie połączeń lutowanych o wymaganej wytrzymałości zbliżonej do wytrzymałości materiału podstawowego, zarówno w temperaturze 20 stopni C, jak i 700 stopni C, jak również zapewnienie wysokiej wytrzymałości w dłuższym przedziale czasowym.

EN

It has been discussed the structural and technological characteristics of Ni-Cr-Zr alloys with constant zirconium content, namely of 8,8 at.%. The stress has been laid on the fact that these alloys can be used as solders for brazing of high-temperature creep resisting nickel alloys under both vacuum and arc heating conditions. The special attention has been given to the advantages resulting from the application of the combination of composite solders and arc heating under optimum conditions. It has been proposed the new chemical composition of filler metals for brazing of gamma-TiAl intermetallic alloy enabling to obtain brazed joints with required strength approximating that of the parent material at the temperature of both 20 degrees C and 700 degrees C as well as to provide high strength joints in any longer time interval.

4

Resistance to high-temperature corrosion of new materials for power industry

Hernas A., Piliszko B., Imosa M.

Archiwum Energetyki

|

2008

|

T. 38, nr 1

157-170

EN

The high temperature corrosion resistance of heat-resisting alloys in simulated combustion atmosphere containing sulphur and chlorine was studied. The investigations were carried out in laboratory conditions in N2 + 9%02 + 0,2%HC1 + 0,08%SO2 atmosphere. The hot-corrosion test was carried out at a temperature 400-800° C during 1200 hours. The corrosion products were characterized by scanning electron microscopy and energy-depressive x-ray spectroscopy. The article includes the investigation of mass changes upon the corrosion test.

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań odporności korozyjnej standardowych i nowych stali i stopów żarowytrzymałych w warunkach wysokotemperaturowej korozji siarkowo-chlorowej. Badania przeprowadzono w warunkach laboratoryjnych w atmosferze gazowej zawierającej- N2 + 9%C2 + 0,2%HC1 + 0,08%SO2 oraz w popiołach, a także w testach wykonanych w warunkach rzeczywistych spalarni odpadów. Temperatura testów laboratoryjnych mieściła się w zakresie 400-800°C, a czas do 1200 godz. Przedstawiono kinetykę i charakterystyki procesów korozyjnych badanych materiałów. Metodami mikroskopii skaningowej określono strukturę produktów korozji, ich skład chemiczny oraz fazowy.

5

Spajanie tarciowe stopów NiAl i FeAl ze stalą węglową St3S

Włosiński W., Chmielewski T., Kucharczyk M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2004

|

R. 76, nr 1

6-12

6

Oddziaływanie wielkości ziarna makrostruktury na wytrzymałość zmęczeniową żarowytrzymałego stopu na osnowie niklu

Pucka G., Cieśla M.

Przegląd Odlewnictwa

|

2004

|

Vol. 54, nr 10-11

826-836

PL

W artykule przedstawiono badania nad wpływem wielkości ziarna makrostruktury na właściwości mechaniczne i użytkowe stopu na osnowie niklu. Stop ten należy do grupy stopów żarowytrzymałych znajdujących szerokie zastosowanie we współczesnej technice. Otrzymane wyniki badań stanowią znaczne rozszerzenie wiedzy na temat tworzyw przeznaczonych do pracy w wysokiej temperaturze.

EN

In the article the research on the influence of the macrostructure grain size on the mechanical und operation properties of a nickel-base alloy was presented. This alloy belongs to the groupe of heat-resisting alloys being widely utilised in the modern technology. The research results extend in a significant grade the knowledge in the scope of the materials designed for working in the elevated temperature.

7

Odporność na cykliczne utlenienie dyfuzyjnych powłok Al-Si oraz MeCrAlY+AlSi otrzymywanych metodą Arc-PVD na stopie CMSX-4

Swadźba L.

Problemy Eksploatacji

|

2004

|

nr 3

49-58

PL

Celem pracy było określenie odporności na utlenianie oraz degradacji struktury warstw żaroodpornych otrzymanych na stopie monokrystalicznym CMSX-4. Warstwy otrzymano metodą Arc-PVD z wykorzystaniem reakcji egzotermicznej w tworzeniu związków międzymetalicznych układu Ni-Al. Pokrycia wykonano w zmodernizowanej aparaturze PVD z zamontowanymi wysokowydajnymi źródłami jonów. W metodyce badań cyklicznego utleniania wykorzystano doświadczenia uzyskane w toku realizacji zadania w Programie COST-522. Dokonano oceny morfologii powierzchni metodą SEM, EDX po procesie cyklicznego utleniania w aspekcie stopnia złuszczania zgorzeliny oraz zmian składu chemicznego. Wykonano badania składu fazowego zgorzeliny. Bardzo ważnym etapem było wyjaśnienie roli pierwiastków reaktywnych, Si oraz Y w procesie cyklicznego utleniania. Wykonano badania degradacji struktury warstw w wyniku przemian fazowych oraz tworzenia zgorzeliny.

EN

This paper presents results of investigation of oxidation and structure degradation of high temperature coatings. Coatings were made on Ni-base single crystal superalloy CMSX-4 by ARC-PVD method. The ARC-PVD method with using of exothermal reaction give possibility of forming intermetallics Ni-Al phases. The coatings were deposited on the modernized ARC-PVD system with new evaporators ( high-efficient ion source) The cyclic oxidation test were made by heating to 1100oC and cooling to room temperature in air. Time of one cycle was 23 hours. The methodology of cyclic oxidation was based on the experience related with COST 522 program. The scale morphology and spallation of oxides analysis after cyclic oxidation were made by SEM , EDX and XRD methods. The analysis of degradation of structure during oxidation test were made. The presence of Si and Y in surface of scale were investigated.

8

Trwałość superstopów niklu z aluminiowymi warstwami ochronnymi w warunkach pełzania

Cieśla M.

Inżynieria Materiałowa

|

2004

|

R. XXV, nr 4

767-775

PL

W pracy poddano ocenie wpływ warstw aluminiowych stosowanych jako pokrycia ochronne najbardziej wytężonych elementów lotniczych turbin spalinowych na trwałość żarowytrzymalych stopów niklu w warunkach długotrwałego, krótkotrwałego i zmiennotemperaturowego pełzania. Omawiane badania symulowały procesy niszczenia obserwowane w warunkach eksploatacji komór spalania, a także łopatek silników turbinowych. W pracy analizowano warunki powstawania i wzrostu pęknięć w warstwach aluminiowych z uwzględnieniem cech ich mikrostruktury, a także mikrostruktury materiału podłoża. Wykazano istotny wpływ grubości warstwy i struktury rdzenia próbki ukształtowanej w procesie obróbki cieplno-chemiczncj na prędkość pełzania ustalonego.

EN

The paper attempts at the estimation of the effect of aluminium layers used as protective coatings of most exposed to effort elements in aircraft turbine engines upon the life-time of heat-resisting nickel based aloys in the conditions of long-time, short-time and variable temperature creep tests. The researches are the simulation of destruction processes observed both for combustion chambers in operation and vanes of aircraft turbine engines. The paper analysed the conditions for the initiation and growth of cracks in aluminium layers with particular attention being paid to their microstructural features and the microstructure of specimen core. Significant effect of the coating thickness and the structure of specimen core shaped in the course of thermo-chemical treatment upon the creeping rate of the tested alloys has been observed.

9

Nowoczesne materiały żaroodporne i ich spawanie.

Brózda J.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2004

|

R. 48, nr 5

30-40

PL

Omówiono dwie grupy materiałów: stale żaroodporne nowej generacji stosowane w energetyce oraz stopy żaroodporne dla energetyki, przemysłu lotniczego i kosmonautyki. Grupa pierwsza obejmuje stale ferrytyczno-martenzytyczne zawierające 2%, 9% i 12% chromu z dodatkiem wolframu oraz stale austenityczne o wysokiej odporności na pełzanie. W drugiej grupie materiałów znajdują się umocnione roztworowo stopy żaroodporne na bazie niklu lub kobaltu oraz stopy utwardzalne wydzieleniowo na bazie niklu. Podano podstawowe dane techniczne dla tych materiałów, przykłady zastosowań, charakterystyki spawalności i niektóre własności połączeń spawanych.

EN

Two material groups are presented: heat resisting steels of new generation for power plant installations and heat resisting alloys for the power generation and aerospace industries. The first group includes ferritic-martensitic steels with 2%, 9% and 12% chromium and tungsten additions as well as austenitic steels with high creep strength. In the second group of materials there are presented solution strengthened Ni or Co based alloys and age hardened Ni based alloys. Basic technical data, examples of application, weldability characteristics and properties of welded joints are given for those materials.

10

Żarowytrzymałe stopy umocnione dyspersyjnie cząstkami tlenków (stopy ODS)

Dubiel B., Czyrska-Filemonowicz A.

Inżynieria Materiałowa

|

2000

|

R. XXI, nr 1

20-28

PL

Stopy umocnione dyspersyjnie tlenkami (ang. Oxide Dispersion Strengthened, ODS) są nowoczesnymi materiałami konstrukcyjnymi pracującymi w wysokich temperaturach homologicznych. Koncepcja umocnienia stopów ODS zakłada stabilność termodynamiczną cząstek tlenków, które nie wydzielają się z osnowy metalicznej, lecz wprowadzane są do niej mechaniczną syntezą. W pracy przedstawiono charakterystykę własności i mikrostruktury stopów ODS na osnowie niklu, żelaza i aluminium. Szczególną uwagę poświęcono stopom żelaza, ze względu na ich wysoką odporność na korozję gazową i w związku z tym możliwość zastosowania w lotnictwie i astronautyce, do wyrobu elementów pieców przemysłowych, komór spalania silników Diesla i turbin gazowych. Najszersze zastosowanie znajdują stopy INCOLOY MA956 oraz PM2000, w których dodanie do ferrytycznej osnowy Fe-20Cr-4,5Al około 0,5% wagowych tlenku Y2O3 umożliwia uzyskanie dobrych własności wytrzymałościowych i odporności na utlenianie do temperatury 1 100 stopni Celsjusza. W pracy wykazano, że przyczyną spadku wytrzymałości stopów ODS po długotrwałym wyżarzaniu w temperaturach powyżej 1 100 stopni Celsjusza jest koagulacja cząstek tlenków. Stwierdzono, że już w trakcie zagęszczania mechanicznie syntezowanej mieszaniny proszków metodą wyciskania na gorąco, cząstki tlenku Y2O3 reagują z glinem z osnowy, tworząc złożone tlenki itrowo-glinowe. Wykazano, że w ferrytycznych stopach ODS występują cztery rodzaje tlenków itrowo-glinowych: 3Y2O3*5Al2O3 o strukturze tetragonalnej (YAT), Y2O3*Al2O3 o strukturze rombowej typu perowskitu (YAP), 2Y2O3*Al2O3 o strukturze jednoskośnej (YAM) oraz Y2O3*Al2O3 o strukturze heksagonalnej (YAH). Zaobserwowano, że od temperatury 1 100 stopni Celsjusza cząstki tlenków itrowo-glinowych zaczynają rosnąć, przyjmując kształt wydłużonych wielościanów. Proces wzrostu tlenków jest jednak wolniejszy, niż w przypadku węglików, czy też faz międzymetalicznych (na przykład fazy gamma'). Różnorodność tlenków itrowo-glinowych sprawia, że podczas koagulacji cząstek w osnowie ferrytycznych stopów ODS zachodzą jednocześnie przemiany kilku faz tlenkowych. Ponadto procesem towarzyszącym wzrostowi tlenków jest ubytek glinu z osnowy, związany z tworzeniem się na powierzchni stopu zgorzeliny Al2O3. Uniemożliwia to wytłumaczenie procesu wzrostu cząstek na gruncie klasycznych teorii koagulacji. Niestabilność cząstek tlenków itrowo-glinowych stanowi bardzo poważne ograniczenie w efektownym wykorzystaniu ferrytycznych stopów ODS do pracy w wysokich temperaturach.

EN

Oxide Dispersion Strengthened (ODS) alloys are advanced materials for high temperature components. Production of ODS alloys involves mechanical alloying process to create material with ductile matrix and hard oxide dispersoid. Strengthening oxides (e.g. yttria) are selected due to its extreme thermodynamic stability. The paper presents information concerning the properties and microstructure of Fe-, Ni- and Al-based ODS alloys. The Fe-base ODS alloys are of considerable interest because of its very good oxidation resistance and therefore are used for aircraft and aerospace applications, components of industrial furnaces, gas-turbine combustion chambers and Diesel engines. The Fe-Cr-Al ODS alloys INCOLOY MA956 and PM2000, containing 0.5 wt% of Y2O3 exhibit exceptional strength and oxidation resistance up to 1 100 degrees centigrade. The research carried out on the ferritic ODS alloys showed that the loss of strength at temperatures above 1 100 degrees centigrade is caused by the dispersoid growth. Systematic investigations on the chemical composition showed that the Y2O3 added could not be detected even in as-received material due to the uptake of aluminium into the oxides particles. Instead, mixed Y-Al oxides have been identified, which showed the phases: 3Y2O3*5Al2O3 (tetragonal, YAT), Y2O3*Al2O3 (Al-perovskite, YAP), 2Y2O3*Al2O3 (monoclinic, YAM) and Y2O3*Al2O3 (hexagonal YAH). The high temperature exposure above 1 100 degrees centigrade caused pronounced growth and facetting of particles. The growth of oxide dispersoid in ferriric matrix is not such pronounced as in case of carbides or intermetallic phases (e.g. gamma'). The coarsening occurs simultaneously in a number of different dispersoid phases and phase transformations take place. The additional uptake of Al is used for scale formation. Therefore the conventional theories of coarsening cannot be applied to describe the dispersoid growth in ODS alloys.

11

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.

12

Quantitative characterisation of alumina scales on high temperature alloys by atomic force microscopy.

Czyrska-Filemonowicz A., Szot K., Wasilkowska A., Breuer U., Quadakkers W.J.

Inżynieria Materiałowa

|

1998

|

R. XIX, nr 4

1141-1146

EN

The formation of thin oxide films on {111} and {110} single crystal specimens of the Fe20Cr5Al based ODS alloy during the early stages of oxidation at temperatures up to 1000 degrees centigrade was quantitatively investigated by atomic force microscopy (AFM). The AFM results revealed the crystalline character of corrosion layer. The alumina scale morphology (height and grain size of crystallites) was slightly dependent on the crystallographic texture of the underlying bulk material. The results showed that AFM is promising technique for the quantitative characterization of the surface structure of oxide layers in the initial stages of oxidation processes.