Czasopismo | HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE | Rocznik 2017 - zeszyt 4

Analiza mikrostrukturalna i charakterystyka pęknięć po spawaniu łukowym nadstopu niklu

10.15199/24.2017.4.5

nr katalogowy: 105060
10.15199/24.2017.4.5

W artykule przedstawiono badania za pomocą mikroskopu świetlnego i skaningowego mikrostruktury odlewniczego stopu niklu umacnianego wydzieleniowo fazą międzymetaliczną Ni3(Al,Ti) po spawaniu metodą GTAW. Ujawniono, iż w rdzeniach dendrytów występują głównie pierwotne i wtórne wydzielenia fazy γ’ w osnowie γ, natomiast w obszarach międzydendrytycznych obserwowano eutektykę γ/γ’ oraz węgliki typu MC. Stosunkowo duże różnice mikrostruktury w tych dwóch charakterystycznych obszarach materiału rodzimego świadczą o dużej lokalnej niejednorodności. Podczas obserwacji za pomocą SEM po spawaniu zauważono mikropęknięcia gorące w strefie wpływu ciepła (SWC). Stwierdzono, że ciecz w SWC podczas spawania pojawia się w wyniku nierównowagowego nadtapiania fazy umacniającej γ’. Analiza przełomu autogenicznego połączenia ujawniła w materiale rodzimym złożony charakter pęknięcia. Kruchy charakter pęknięcia obserwowano na wydzieleniach fazy γ’, eutektyki γ/γ’ i węglików, natomiast ciągliwy w osnowie γ. W strefie wpływu ciepła ujawniono pęknięcie likwacyjne o charakterystycznej powierzchni swobodnej. Słowa kluczowe: nadstopy, pęknięcia likwacyjne, nierównowagowe nadtapianie, spawalność, przełom kruchy.1. Wprowadzenie. Nadstopy na osnowie niklu są grupą materiałów, która charakteryzuje się wyjątkowymi własnościami zarówno mechanicznymi, jak i szczególnie wysoką odpornością na korozję w warunkach pracy [5]. Od ponad 60. lat znajdują bardzo szerokie zastosowanie w przemyśle na wysokotemperaturowe elementy turbin. Blisko połowę masy dzisiejszych silników lotniczych stanowią właśnie tego typu nadstopy, co świadczy o tym, iż są niezastąpione w niektórych aplikacjach [9]. Uzyskanie maksymalnej mocy i wydajności jednostek jest możliwe dzięki stosowaniu najnowocześniejszych technologii produkcji elementów ze złożonych mikrostrukturalnie stopów. Wysokie własności mechaniczne gwarant[...]

Bibliografia

[1] Arabi Hossein, Saeed Rastegari, Mahdi Mirhosseini, Bagher Sadeghi. 2013. "Effect of cooling rates from partial solution temperature and aging on γ’ precipitation in IN792 superalloy". Materials Science and Technology 29 (12): 1513-1517.
[2] Montazeri Mojtaba, Farshid Malek Ghaini, Olanrewaju Ojo. 2013. "Heat input and the liquation cracking of laser welded IN738LC superalloy". Welding Journal 92: 258-264.
[3] Ojo Olanrewaju, Norman Richard, Mahesh Chaturvedi. 2004. "Contribution of constitutional liquation of gamma prime precipitate to weld HAZ cracking of cast Inconel 738 superalloy". Scripta Materialia 50: 641-646.
[4] Pepe Joseph, Warren Savage. 1970. "The weld heat-affected zone of the 18Ni Maraging Steels". Welding Journal 49: 545-553.
[5] Pollock Tresa, Sammy Tin. 2006. "Nickel-based superalloys for advanced turbine engines: chemistry, microstructure, and properties". Journal Of Propulsion And Power 22 (2): 364-371.
[6] Radhakrishnan Bala, Raymond Thompson. 1991. "A phase diagram approach to study liquation cracking in alloy 718". Metallurgical Transactions A 22: 887-902.
[7] Rakoczy Łukasz, Anna Zielińska-Lipiec, Lechosław Tuz. 2016. "Mikrostruktura i własności złączy naprawczych wykonanych na stopie Hastelloy X przed i po eksploatacji w turbinie gazowej". Przegląd Spawalnictwa 88 (4): 54-56.
[8] Rakoczy Łukasz, Anna Zielińska-Lipiec, Lechosław Tuz. Tomasz Góral. 2017. "Pękanie likwacyjne powstałe w wyniku oddziaływania wiązki lasera Nd-YAG w wybranych nadstopach na osnowie niklu". Biuletyn Instytutu Spawalnictwa 1: 42-46.
[9] Reed Roger. 2006. "The superalloys Fundamentals and Application". Cambridge: Cambridge University Press.
[10] Rosenthal Ruben, David Richard Frederick West. 1999. "Continuous γ’ precipitation in directionally solidified IN738LC alloy". Materials Science and Technology 15 (12): 1387-1394.
[11] Sathian Sujith, Michael Douglas Arnett, Gene Murphy. 15 stycznia 2009. Patent amerykański. US20090014421 A1.
[12] Tasak Edmund. 2008. "Metalurgia Spawania". Kraków: Wydawnictwo JAK.
[13] Tasak Edmund, Aneta Ziewiec. 2007. "Pękanie spoin w procesie krzepnięcia". Przegląd spawalnictwa 1: 14-18.
[14] Warnken Nils, Dexin Ma, Michael Mathes, Ingo Steinbach. 2005. "Investigation of eutectic island formation in SX superalloys". Materials Science and Engineering A 413-414: 267-271.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 105060 "Analiza mikrostrukturalna..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - e-zeszyt (pdf) 2017-4 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	32.00 zł

Prenumerata

HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

400.00 zł

HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - papierowa prenumerata roczna	540.00 zł brutto 500.00 zł netto 40.00 zł VAT (stawka VAT 8%)
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - pakowanie i wysyłka	14.00 zł brutto 11.38 zł netto 2.62 zł VAT (stawka VAT 23%)

554.00 zł

HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	600.00 zł brutto 555.56 zł netto 44.44 zł VAT (stawka VAT 8%)

600.00 zł

Zeszyt

2017-4

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma