Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of direct metal laser sintering - DMLS and heat treatment influence on the Inconel 713C nickel alloy structure

Ciftci Jakub, Sitek Ryszard, Mizera Jarosław

Welding Technology Review

|

2021

|

R. 93, nr 3

49--56

EN

The group of nickel-based superalloys produced in the DMLS (Direct Metal Laser Sintering) process is limited to materials, which produced conventionally do not have properties to allow to use them for rotating components of aircraft engines. This work attempts to optimize the technological parameters of the DMLS process for the Inconel 713C nickel superalloy. A heat treatment was performed for selected samples to investigate the effect on the morphology of the Ni3Al phase. The microstructure analysis and hardness tests were carried out. The material after the DMLS process was characterized by the presence of much smaller dendrites than the cast material and exceeded its hardness. Additionally, for the tested variants of heat treatment, the material was characterized by smaller sizes of the Ni3Al phase by more than half. In order to ensure the stability of the microstructure, further optimization of the dedicated heat treatment after the DMLS process is required, as the standard heat treatment for Inconel 713C cast nickel superalloy does not fully recrystallize the material.

PL

Grupa nadstopów niklu wytwarzanych w procesie DMLS (ang. Direct Metal Laser Sintering) ogranicza się do materiałów, które wytwarzane konwencjonalnie nie posiadają właściwości, pozwalających zastosować je na elementy wirujące silników lotniczych. W pracy podjęto próbę optymalizacji parametrów technologicznych procesu DMLS dla nadstopu niklu Inconel 713C. Dla wybranych próbek przeprowadzono obróbkę cieplną w celu zbadania jej wpływu na morfologię fazy Ni3Al. Przeprowadzono analizę mikrostruktury oraz badania twardości. Materiał po procesie DMLS charakteryzował się obecnością znacznie mniejszych dendrytów niż materiał odlewany oraz przewyższał jego twardość. Dodatkowo dla zbadanych wariantów obróbki cieplnej materiał charakteryzował się mniejszymi rozmiarami fazy Ni3Al o ponad połowę. W celu zapewnienia stabilności mikrostruktury, wymagana jest dalsza optymalizacja obróbki cieplnej dedykowanej po procesie DMLS, ponieważ standardowa obróbka cieplna dla odlewanego nadstopu niklu Inconel 713C nie zapewnia pełnej rekrystalizacji materiału.

2

Ocena skłonności do pękania gorącego w warunkach wymuszonych odkształceń złączy spawanych stopu Inconel 617

Konieczna N., Adamiec J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2018

|

R. 90, nr 5

37--40

PL

Rozwój przemysłu energetycznego uwarunkowany jest wieloma czynnikami, do których przede wszystkim należy polityka Unii Europejskiej zobowiązująca przemysł do obniżenia emisji zanieczyszczeń NOx, CO2, SO2 do atmosfery. Podwyższenie parametrów pary jest możliwe dzięki zastosowaniu zaawansowanych materiałów, do których należą stopy niklu. Pomimo ich wysokich właściwości mechanicznych w wysokiej temperaturze, stopy niklu należą do materiałów trudnospawalnych ze względu na pojawiające się pęknięcia gorące w spoinie oraz strefie wpływu ciepła. W artykule przedstawiono wyniki badań skłonności stopu niklu Inconel 617, który jest przeznaczony na krytyczne elementy kotła energetycznego. Badania obejmują próby technologicznego spawania w warunkach wymuszonego odkształcenia w obecności gazu obojętnego elektrodą wolframową. W próbie wyznaczono wielkość odkształcenia oraz próg kruchości wysokotemperaturowej. Uzupełnieniem badań była analiza mikrostruktury płyt próbnych z obszaru pęknięcia za pomocą mikroskopu świetlnego oraz elektronowego mikroskopu skaningowego.

EN

The development of power industry depends on variety factors, which primarily include European Union policy that obliges the industry to reduce emission of NOx, CO2, S02 to the atmosphere. The increase of steam parameters is possible due to the use of advanced materials, which include nickel alloys. Despite their good mechanical properties at high temperatures, nickel alloys are difficult to weld due to the occurrence of hot cracks in the weld and the heat affected zone (HAZ). The article presents the results of susceptibility to hot cracking of Inconel 617 alloy, which is intended for critical elements of power boiler. The investigations include technological welding tests during forced deformations in the presence of inert gas with a tungsten electrode. In Transvarestraint test the amount of determination and the high temperature brittleness threshold were determined. Additionally, microanalysis tests sheets from cracking area by light microscope (LM) and scanning electron microscope (SEM) were done.

3

Nowe żarowytrzymałe stopy o strukturze austenitycznej dla energetyki zawodowej

Merda A., Golański G., Zieliński A.

Energetyka

|

2018

|

nr 3

142--146

PL

Polityka dekarbonizacji energetyki prowadzona przez Unię Europejską i wynikające z niej coraz bardziej restrykcyjne przepisy w zakresie ochrony środowiska, wymagają zwiększenia sprawności cieplnej bloków energetycznych. Wyższa temperatura i ciśnienie pary w blokach pracujących przy tzw. nadkrytycznych, czy też ultranadkrytycznych parametrach wymuszają stosowanie materiałów spełniających wysokie wymagania właściwości użytkowych na elementy konstrukcyjne kotłów pracujące w określonych warunkach temperaturowo-naprężeniowych i agresywnego środowiska. Do nowoczesnych materiałów o wysokiej żarowytrzymałości i żaroodporności należy zaliczyć stopy o strukturze austenitycznej – stal austenityczna X7NiCrWCuCoNbNB25-23-3-3-2 (Sanicro 25) oraz stop niklu 23Cr-45Ni-6W-Nb-Ti-B (HR6W). W artykule przedstawiono charakterystykę tych stopów, która obejmowała analizę: składu chemicznego, obróbki cieplnej, mikrostruktury, mechanizmów umocnienia oraz właściwości mechanicznych.

EN

Decarbonization policy of the power industry pursued by the EU and the related more and more restrictive regulations of environment protection require increasing of power units thermal efficiency. Higher temperature and steam pressure in power units working with the supercritical or ultra supercritical parameters oblige to use materials that fulfil high requirements as to functional properties of boilers construction elements that work under certain conditions of temperature, stress and aggressive environment. Modern materials of high creep and heat resistance include alloys of austenitic structure – austenitic steel X7NiCrWCuCoNbNB25-23-3-3-2 (Sanicro 25) and nickel alloy 23Cr-45Ni-6W-Nb-Ti-B (HR6W). Presented is here the characteristics of these alloys, including the analysis of chemical composition, heat treatment, microstructure, strengthening mechanisms and mechanical properties.

4

Structure of Precision Castings Made of the Inconel 713C Alloy

Łyczkowska K., Adamiec J.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 4

19--24

EN

Inconel 713C alloy belongs to the group of materials with high application potential in the aerospace industry. This nickel alloy has excellent features such as high strength, good surface stability, high creep and corrosion resistance. The paper presents the results of metallographic examinations of a base material and padding welds made by laser beam on the Inconel 713C alloy. The tests were made on precisely cast test plates imitating low - pressure turbine blades dedicated for the aerospace industry. Observations of the macro- and microstructure of the padding welds, heat-affected zone and base material indicate, that the Inconel 713C alloy should be classified as a hard-to-weld material. In the investigated joint, cracking of the material is disclosed mainly in the heat-affected zone and at the melted zone interface, where pad weld crystals formed on partially melted grains. The results show that phases rich with chromium and molybdenum were formed by high temperature during welding process, which was confirmed by EDS analysis of chemical composition.

5

Cracking of Pad-Welded Inconel 713C Precision Castings

Adamiec J., Łyczkowska K.

Archives of Foundry Engineering

|

2018

|

Vol. 18, iss. 2

215--219

EN

Inconel 713C is a nickel-based casting alloy characterised by improved heat and creep resistance [1]. It is used e.g. in aircraft engine components, mainly in the form of precision castings. Precision casting enables very good reproduction of complex shapes. However, due to major differences in casting wall thickness and the resultant differences in rigidity, defects can form in precision castings. The most common defects in precision castings are shrinkage porosities and microcracks. Inconel 713C is considered to be a difficult-to-weld or even non-weldable alloy. However, the need to repair precision castings requires attempts to develop technologies for their remelting and pad welding which could be used in industrial practice. This article presents the results of tests consisting in TIG pad welding of defects identified in precision castings intended for the aircraft industry. It was found that the main reason behind failed attempts at repairing precision castings by welding technologies was hot cracking in the fusion zone. Such cracks form as a result of the partial melting of intercrystalline regions along the fusion line. The deformations occurring during the crystallization of the melting-affected zone (fusion zone + partially melted zone + heat affected zone) or pad weld lead to the rupture of the intercrystalline liquid film. Hot cracks form within the so-called high-temperature brittleness range (HTBR) of the alloy. Another type of cracks that was identified were ductility dip cracks (DDC), whose formation is related to the partial melting of carbides.

6

Wpływ wyżarzania normalizującego na rozwój pęknięć zmęczeniowych oraz właściwości materiałów platerowanych stopami niklu

Kwiatkowski G., Rozumek D.

Przegląd Spawalnictwa

|

2017

|

R. 89, nr 7

26--30

PL

W pracy opisano rozwój pęknięć zmęczeniowych dla dwóch różnych materiałów zgrzewanych wybuchowo. W obu przypadkach wykorzystano jednakowy materiał podstawowy – stal niestopowa P355NH zaś materiałami nakładanymi są stopy niklu alloy 625 i C-276. Przeprowadzono badania zmęczeniowe przy cyklicznym zginaniu i współczynniku asymetrii cyklu wynoszącym R = -1 oraz amplitudzie momentu Ma = 19.41 N·m. Rozwój pęknięć zmęczeniowych mierzony był przy pomocy przenośnego mikroskopu o powiększeniu 25x znajdującego się przy maszynie zmęczeniowej MZGS-100. W pracy przedstawiono również wyniki badań statycznych oraz badania rozkładu twardości na przekroju poprzecznym bimetalu przed i po obróbce cieplnej.

EN

The work describes the development of fatigue cracks for two different materials by explosive welding. ln both cases, was used the same base material carbon steel - P355NH and clad materials are nickel alloys 625 and C-276. Fatigue tests were carried out at cyclic bending with stress ratio R = -1 and amplitude of the moment Ma = 19.41 N·m. The fatigue cracks growth was measured by a 25x magnification microscope located at the fatigue test stand MZGS-100. The paper also presents the study of strength tests and hardness distribution in bimetal cross section before and after heat treatment.

7

Analiza zmian mikrostruktury stali dla energetyki poddanych cyklicznym zmianom temperatury i/lub obciążenia, przy wykorzystaniu możliwości nowoczesnego dylatometru odkształceniowego

Zalecki W., Wrożyna A., Zieliński A.

Prace Instytutu Metalurgii Żelaza

|

2017

|

T. 69, nr 3

45--54

PL

Celem pracy było zbadanie zmian mikrostruktury (głównie procesy wydzielania) w następstwie działania cyklicznych zmian temperatury i/lub obciążenia. W szczególności przetestowano możliwości badawcze dylatometru DIL805A-/D/T w zakresie zastosowania równoległych cyklicznych zmian temperatury i obciążenia w próbkach stali dla energetyki. W wyniku przeprowadzonych badań zaobserwowano, że w strukturze odkształcanych stali nastąpiła intensyfikacja procesów wydzielania węglików. W stosunku do stanu dostawy nastąpiło utworzenie na granicach ziaren ciągłej siatki wydzieleń. Stwierdzono, że odkształcenie i/lub cykliczne zmiany temperatury silniej oddziaływały na zmiany struktury stopu HR6W niż stali Sanicro 25.

EN

parallel temperature and load variations in specimens made of engineering steels for power plant constructions. In the microstructure of the samples subjected to deformation the intensification of carbides precipitation processes was found out. In comparison to the steel as delivered the net of carbides was created on the grains boundaries .The process of carbides precipitation caused by deformation and/or cyclic temperature variation was more advanced in HR6W alloy then in Sanicro 25 steel grades.

8

Aluminide coatings on Inconel 617 obtained by slurry method with inorganic binder

Kochmańska A. E.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2017

|

Vol. 85, nr 2

49--55

EN

Purpose: The aim of this study was to manufacture and examine the structure of aluminide coatings formed on Ni-based super alloy Inconel 617 in an argon atmosphere. Design/methodology/approach: The coatings were produced by the slurry method at temperatures from 900 to 1100°C and times from 2 to 6 hours. The newly-developed slurry composition was: powders of aluminium and silicon; NaCl, KCl, NaF halide salts as an activator and a water solution of a soluble glass as an inorganic binder. The microstructure (SEM), chemical composition (EDS) and phase composition (XRD) of the coatings were determined. Additionally the correlation between the technological parameters and the coating thickness was analysed. Findings: Slurry aluminide coatings with newly-developed composition have been successfully produced. The obtained coatings had a multi-zone structure depending on manufacturing parameters. Research limitations/implications: The next stage of this research will be to determine the performance of the coatings under high temperature cyclic oxidation. Optimization of the production parameters will therefore be possible after oxidation and cyclic oxidation tests. Practical implications: The slurry method is economical due to low consumption of powder material. Another advantage of the applied slurry composition is the possibility of forming protective coatings on other substrates. Originality/value: The use of the inorganic binder in the slurry allowed to produce the coatings in one single step without additional annealing at an intermediate temperature as it is when applied organic binder. The grain size of aluminium and silicon powders was less than usually used. The applied activator dissolved the passive layers present on the surface both of the aluminum powder and of the nickel alloy and accelerated the reactions that occur during coating formation.

9

Właściwości złączy różnoimiennych stopu niklu Incoloy 800H ze stalą odporną na korozję 316L

Rogalski G., Fydrych D., Łabanowski J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2016

|

R. 88, nr 5

57--62

PL

W artykule przedstawiono problemy związane z wykonywaniem połączeń różnoimiennych typu Incoloy 800HT – austenityczna stal odporna na korozję 316L. Wykonano badania nieniszczące oraz niszczące, których wyniki pozwoliły na weryfikacje jakości wykonanych złączy próbnych. Nie stwierdzono występowania niezgodności spawalniczych oraz uzyskano wysokie właściwości wytrzymałościowe złączy. Badania metalograficzne ujawniły poprawne struktury w analizowanych obszarach złączy. Analiza EDS nie wykazała wydzieleń węglików chromu. Na tej podstawie wykazano poprawność zaproponowanej technologii spawania.

EN

In the article problems associated with making dissimilar joints made from nickel alloy Incoloy 800HT with stainless steel 316L were described. Performed non-destructive tests and destructive tests allowed for verifications of weld specimens. Not identified welding imperfections. Obtained mechanical properties above the assumed acceptance criteria. Metallographic microscope revealed the correct structure of the analyzed areas. EDS analysis showed no chromium carbides. Obtained findings confirmed the correctness of the applied welding procedure.

10

Badania skłonności do pęknięć gorących metodą Blanchet’a

Tuz L., Pańcikiewicz K., Adamiec J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2016

|

R. 88, nr 4

66--68

PL

W artykule przedstawiono wyniki oceny skłonności do pęknięć gorących dwóch stopów niklu 600 i 617. Próby przeprowadzono na blachach cienkich (1 mm) wykorzystując metodę Blanchet’a. Uzyskane wyniki wskazują na skłonność badanych materiałów do pęknięć gorących przy określonym stopniu odkształceń i naprężeń. Pęknięcia zlokalizowane są w obszarze stało-ciekłym. Nie zaobserwowano ich występowania w dalszej części spoiny.

EN

The paper shows the results of hot crack susceptibility tests of 600 and 617 nickel alloys. The thin plates (1 mm) in the Blanchet method were used for tests. The increase of hot crack susceptibility of tested alloys with strain and stress is obtained in the mushy zone (S+L). In the other areas of weld metal the cracks were not observed.

11

Influence of Modification and Casting Technology on Structure of IN-713C Superalloy Castings

Binczyk F., Cwajna J., Gradoń P., Mańka M.

Archives of Foundry Engineering

|

2016

|

Vol. 16, iss. 3

11--14

EN

The paper presents the results concerning impact of modification (volume and surface techniques), pouring temperature and mould temperature on stereological parameters of macrostructure in IN713C castings made using post-production scrap. The ability to adjust the grain size is one of the main issues in the manufacturing of different nickel superalloy castings used in aircraft engines. By increasing the grain size one can increase the mechanical properties, like diffusion creep resistance, in higher temperatures. The fine grained castings. on the other hand, have higher mechanical properties in lower temperatures and higher resistance to thermal fatigue. The test moulds used in this study, supplied by Pratt and Whitney Rzeszow, are ordinarily used to cast the samples for tensile stress testing. Volume modification was carried out using the patented filter containing cobalt aluminate. The macrostructure was described using the number of grains per mm2, mean grain surface area and shape index. Obtained results show strong relationship between the modification technique, pouring temperature and grain size. There was no significant impact of mould temperature on macrostructure.

12

Ocena odporności na korozję wysokotemperaturową złączy spawanych laserowo rur ożebrowanych wykonanych ze stopów niklu

Adamiec J., Januszkiewicz M.

Przegląd Spawalnictwa

|

2015

|

R. 87, nr 10

88--91

PL

Konieczność podnoszenia wydajności bloków energetycznych podyktowana jest zaostrzeniem przepisów przez Unię Europejską, dotyczących ograniczenia emisji CO2 do atmosfery. Wraz z podniesieniem ciśnienia i temperatury zaistniała potrzeba zastąpienia konwencjonalnych materiałów nowymi. na m. in. wymienniki ciepła zbudowane z rur ożebrowanych. Materiałami takimi są nadstopy niklu typu Inconel. W artykule przedstawiono wyniki badań odporności na korozję wysokotemperaturową złączy spawanych laserowo rur ożebrowanych wykonanych ze stopów niklu Inconel 600 oraz 625. Złącza poddano działaniu gazów symulujących spaliny w temperaturze 800 °C. Badania odporności na korozję przeprowadzono w czasie do 1000 godzin, wykonując pomiary przyrostu masy produktów korozji co 250 godzin. Dodatkowo wykonano badania metalograficzne – obserwacja na elektronowym mikroskopie skaningowym. W celu identyfikacji produktów korozji wykonano mikroanalizę składu chemicznego EDS oraz identyfikację składu fazowego metodą XRD. W trakcie badania ujawniono występowanie szczelnej warstwy zgorzeliny składającej się w większości z tlenku chromu. Wszystkie badane złącza charakteryzowały się wysoką odpornością na korozje wysokotemperaturową.

EN

The necessity of improving the efficiency of power units is dictated by the tightening of regulations by the European Union regarding the reduction of CO2 emissions into the atmosphere. Increasing of pressure and temperaturę eventuate in need for the replacement of conventional materials with new ones. inter alia for heat exchangers constructed with finned tubes. One of the most up and comming materials are Inconel nickel superalloys. This article presents results of research on high-temperature corrosion resistance laser-welded joints of finned tubes made of nickel alloy Inconel 600 and 625. Welded joints subjected to influence of simulated exhaust gas at a temperature of 800 °C. Weight gain measurements of corrosion products executed every 250 hours. Additionally, executed a metallographic observation on scanning electron microscope in order to identified the corrosion products made microanalysis of chemical composition EDS and identification phase composition by XRD. Tight layer of scale covering examined finned tubes mostly consisted of chromium oxide. All examined welded-joints characterized by high resistance to high-temperature corrosion.

13

Thermal Analysis in the Technological “Step” Test of H282 Nickel Alloy

Pirowski Z.

Archives of Foundry Engineering

|

2015

|

Vol. 15, iss. 1

87--92

EN

Superalloys show a good combination of mechanical strength and resistance to surface degradation under the influence of chemically active environments at high temperature. They are characterized by very high heat and creep resistance. Their main application is in gas turbines, chemical industry, and in all those cases where resistance to creep and the aggressive corrosion environment is required. Modern jet engines could never come into use if not for progress in the development of superalloys. Superalloys are based on iron, nickel and cobalt. The most common and the most interesting group includes superalloys based on nickel. They carry loads at temperatures well in excess of the eighty percent of the melting point. This group includes the H282 alloy, whose nominal chemical composition is as follows (wt%): Ni - base, Fe - max. 1.5%, Al - 1.5% Ti - 2.1%, C - 0.06% Co - 10% Cr - 20% Mo - 8.5%. This study shows the results of thermal analysis of the H282 alloy performed on a cast step block with different wall thickness. Using the results of measurements, changes in the temperature of H282 alloy during its solidification were determined, and the relationship dT / dt = f (t) was derived. The results of the measurements taken at different points in the cast step block allowed identifying a number of thermal characteristics of the investigated alloy and linking the size of the dendrites formed in a metal matrix (DAS) with the thermal effect of solidification. It was found that the time of solidification prolonged from less than one minute at 10 mm wall thickness to over seven minutes at the wall thickness of 44 mm doubled the value of DAS.

14

Zastosowanie specjalnych podkładek ceramicznych przy spawaniu blach ze stopu niklu w osłonie gazowej

Czechowski J., Stempak P.

Przegląd Spawalnictwa

|

2014

|

R. 86, nr 9

77--79

PL

Przedstawiono wyniki optymalizacji warunków zastosowania specjalnych podkładek ceramicznych do spawania aparatury z blach ze stopu niklu C-22 w osłonie gazu obojętnego. Podkreślono zalety ich użycia, tj. uzyskanie nieutlenionego przetopu, zapewnienie stałej wysokości grani, łatwość stosowania i możliwość wielokrotnego użytku.

EN

The results of optimization of special ceramic backings application for welding the Ni C-22 alloy sheets in inert gas has been presented. The advantages of their using i.e. obtaining the unoxidized butt joins with constant height, simplicity of application and possibility of reusing were stressed.

15

Ocena mikrostruktury wybranych stopów niklu

Tuz L., Pańcikiewicz K., Tasak E., Adamiec J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2014

|

R. 86, nr 5

64--67

PL

W pracy przedstawiono wyniki oceny mikrostruktury wybranych stopów niklu, tzn. 600, 617 i 625. Stosując mikroskopię świetlną poddano ocenie obserwowane mikrostruktury w odniesieniu do ich składu chemicznego. Przedstawiono również typowe mechanizmy utwardzania występujące w stopach niklu.

EN

The paper presents the results of selected nickel base alloys assessment - 600, 617 and 625. Using light microscopy observed microstructure were comparised with chemical composition of tested alloys. The typical for nickel base alloys strengthening mechanisms are presented.

16

Napoiny z nadstopu Haynes® 625 na ścianach szczelnych ze stali 16Mo3

Golański G., Lachowicz M., Słania J., Kępa J., Marszałek P.

Przegląd Spawalnictwa

|

2014

|

R. 86, nr 8

15--18

PL

W pracy przedstawiono badania mikrostruktury i właściwości mechanicznych napawanej rury ze stali 16Mo3 nadstopem na bazie niklu Haynes® 625. Napoina napawana była metodą MIG (131). Przeprowadzone badania makro- i mikroskopowe wykazały prawidłową budowę napoiny bez niezgodności spawalniczych. Badana napoina charakteryzowała się budową dendrytyczną o kryształach pierwotnych narastających w kierunku odprowadzania ciepła. Wykazano, że zawartość żelaza w strefie przypowierzchniowej nie przekracza 7%, a samo połączenie stal/nadstop wykazuje wyższe właściwości niż łączone materiały.

EN

Examinations of a microstructure and mechanical properties of a nickel superalloy Haynes® 625 padding weld made by MIG (131) method on the surface of a steel pipe 16Mo3 were taken. Macro and microscopic examinations showed a proper structure of a padding weld without any welding discrepancies. Examined padding weld was characterised by a dendrite structure with the primary crystals growing up to the heat abstraction. It was proved that the content of iron in the surface area does not exceed 7%, and a combination of steel/superalloy shows the highest properties in comparison to joined components.

17

Lutowność wybranych nadstopów niklu

Baranowski M., Jakubowski J.

Przegląd Spawalnictwa

|

2014

|

R. 86, nr 7

3--8

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań mające na celu określenie lutowności spoiwem BNi2 wybranych nadstopów niklu Inconel 600, Inconel 625, Inconel 718 i Hastelloy X. Zamieszczono wyniki pomiarów rozpływności, kątów zwilżania, wytrzymałości połączeń, mikrotwardości oraz omówione badania mikrostruktury połączeń z zastosowaniem mikroskopii świetlnej. Wyniki przeprowadzonych pomiarów pokazano w formie diagramów.

EN

This paper presents the results of tests that specify the brazeability of selected nickel superalloys Inconel 600, Inconel 625, Inconel 718 and Hastelloy X. The article shows the results of spreading measurements, contact angles measurements, joint strength, microhardness and microstructure examinations. Metallographic examinations were supported by photographs made on the optical microscope. The results of the measurements are presented in the form of diagrams.

18

Wysokotemperaturowa korozja materiałów w parze wodnej w sektorze energetycznym

Dudziak T.

Prace Instytutu Odlewnictwa

|

2014

|

T. 54, nr 3

43--57

PL

W artykule opisano zagadnienia związane z polskim sektorem energetycznym, w którym decydującą rolę odgrywa technologia subkrytyczna, w której spalanie węgla odbywa się w zakresie temperatur 500−530°C i przy ciśnieniu 14−16 MPa. Ponadto przedstawiono mechanizm korozji materiałów na bazie żelaza i niklu, zawierających różne ilości chromu, przeznaczonych na budowę nowych bloków energetycznych. Z przeprowadzonych badań w wysokich temperaturach (675°C oraz 725°C) w atmosferze czystej pary wodnej, wynika, iż stopy żelaza z dużą zawartością (18% wag.) chromu tworzą spinel Fe-Cr, który ma gorsze właściwości ochronne niż tlenek Cr2O3, lecz jest bardziej ochronny niż magnetyt (Fe3O4) czy też hematyt (Fe2O3). Stwierdzono również, że stopy żelaza charakteryzowały się powstawaniem wysepek bogatych w magnetyt Fe3O4. Powstawanie takich miejsc jest związane z różnym stężeniem żelaza w osnowie stopu i jego aktywnością, a także niską koncentracją chromu i brakiem możliwości stworzenia ochronnej cienkiej warstwy spinelu czy też samodzielnej warstwy Cr2O3. Stop na bazie niklu IN718+ wytworzył warstewkę spinelu Ni-Cr (NiCr2O4), jego zgorzelina nie przekraczała 2 μm grubości.

EN

In this work, issues regarding the energy sector in Poland are described in terms of subcritical technology which is commonly used and plays the most important role in electric power production. In such technology steam temperature reaches 500−530°C with 14−16 MPa pressure. In addition, in this study the mechanism of high temperature corrosion of Fe and Ni- based materials with a different content of Cr considered for construction of new coal power plants will be discussed. The study clearly shows that at high temperatures (675°C and 725°C) in a pure steam atmosphere the Fe based alloy with 18 wt.% of Cr creates the formation of Fe-Cr spinel, the phase indicates poorer corrosion resistance than Cr2O3, however better than magnetite (Fe3O4) or hematite (Fe2O3). It was also shown that Fe based alloys were characterised by the development of islands rich in Fe3O4. The formation of such islands is related to an unequal distribution of iron concentration and its activity within the matrix, and the inability to create a thin protective layer of spinel or an independent layer of Cr2O3. The Ni based alloy 718+ developed a layer of Ni-Cr spinel (NiCr2O4) with a thickness of 2 μm.

19

Zachowanie się wewnętrznych nieciągłości podczas kucia matrycowego odkuwki ze stopu Ni-Fe-Mo

Łukaszek-Sołek A., Chyła P., Lisiecki Ł., Krawczyk J., Tokarski T.

Rudy i Metale Nieżelazne

|

2013

|

R. 58, nr 11

775--779

PL

W artykule przedstawiono analizę kinematyki płynięcia materiału w procesie kucia stopu Ni-Fe-Mo w odniesieniu do eliminowania wad odlewniczych. Materiał w stanie dostawy przebadano (rentgenowska analiza fazowa), w celu uzyskania szczegółowej charakterystyki jego własności. Wydłużona część została wybrana do kucia, co pozwoliło na zbadanie obszarów o różnym stopniu przekucia w objętości kutego elementu. To również umożliwiło uzyskanie kompleksowych warunków cieplno-mechanicznych w trakcie kucia i po jego zakończeniu. W ramach tego badania wykonano symulacje numeryczne procesu kucia tego materiału w różnych warunkach termo-mechanicznych. Symulacje przeprowadzono przy użyciu oprogramowania QForm3D. Wyniki modelowania numerycznego wykorzystano w celu określenia najbardziej korzystnych parametrów procesu kucia w warunkach przemysłowych. Poprawność przyjętych parametrów termo-mechanicznych zweryfikowano przez analizę mikrostruktury i właściwości mechanicznych końcowych odkuwek.

EN

The article presents an analysis of the kinematics of the material flow in the process of forging Ni-Fe-Mo alloy for elimination of casting defects. The material was tested as supplied (X-ray phase analysis) to obtain specific characteristics of its properties. The elongated part was chosen for forging which allowed the study areas with varying degrees of forging in whole volume of the forged element. It is also possible to obtain a comprehensive thermo-mechanical conditions during forging and after its completion. As a part of this research was performed numerical simulations of the forging process of this material in a variety of thermo-mechanical conditions. The simulations were performed using the QForm3D software. The results of numerical modeling were used to determine the most favorable parameters of the forging process in an industrial environment. The appropriateness of the thermo-mechanical parameters were verified by analysis of the microstructure and mechanical properties of the final forgings.

20

Mikrostruktura połączeń różnorodnych stali 17-4PH ze stopami niklu

Ziewiec A., Stępiński J., Tasak E.

Przegląd Spawalnictwa

|

2013

|

R. 85, nr 4

9--13

PL

Łączenie materiałów róźnorodnych ma duże znaczenie w przemyśle lotniczym i nuklearnym. Wykonano połączenia różnorodne Inconel 625– stal 17-4PH, Inconel 750 – stal 17-4PH metodą spawania plazmowego. Przeprowadzono badania mikrostruktury spoin za pomocą mikroskopu świetlnego i skaningowego, wykonano pomiary twardości w spoinie, strefie wpływu ciepła i materiale rodzimym. Badania wykazały, że metoda spawania plazmowego przy zastosowaniu odpowiednich parametrów spawania może być także stosowana przy otrzymywaniu połączeń różnorodnych stali 17-4PH ze stopami niklu.

EN

The joining of the dissimilar materials is very important in the aerospace and nuclear industry. The dissimilar joints of Inconel 625 – steel 17-4PH, Inconel 750 – steel 17-4PH were the plasma arc welded. The microstructure of the welds were studied using light microscopy and scanning electron microscopy. Hardness measurements of the weld, heat affected zone and base material were carried out. It was found that the plasma arc welding method using the suitable welding parameters may be also applied during the preparation of the dissimilar joints between 17-4PH steel and nickel alloys.