Czasopismo | HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE | Rocznik 2016 - zeszyt 5

Analiza stanu naprężeń własnych w odlewach łopatek turbiny z nadstopu niklu Inconel 713C

10.15199/24.2016.5.5

nr katalogowy: 99168
10.15199/24.2016.5.5

Kryteria doboru i warunki procesu technologicznego determinują stan naprężeń własnych w elementach konstrukcji maszyn i urządzeń. W pracy przedstawiono analizę oddziaływania obróbki wykończeniowej w procesie obróbki strumieniowo-ściernej na stan naprężeń własnych w warstwie wierzchniej precyzyjnych odlewów łopatek turbiny silnika lotniczego. Odlewy wytworzono z nadstopu niklu Inconel 713C metodą wytapianych modeli. Naprężenia własne w warstwie wierzchniej określono metodą dyfrakcji rentgenowskiej sin2ψ. Ustalono, że w warstwie wierzchniej łopatek występują naprężenia ściskające o wartości od -618 MPa do -719 MPa. Nie stwierdzono wpływu liczby operacji obróbki strumieniowo-ściernej na wartość naprężeń własnych w warstwie wierzchniej odlewów na głębokości do 5 μm. The selection and conditions of technological process determine the level of residual stress in structural parts. The paper presents the analysis of residual stress distribution in the surface layer of aircraft turbine blade castings after abrasive blasting process.The investigated Inconel 713C cast segment was manufactured by lost-wax casting method. The residual stresses were measured using X-ray diffraction - sin2Ψ method. In the surface layer of blades, the measured values of compressive stresses were ranging from -618 MPa to -719 MPa. Their values were not influenced by the number of abrasive blasting operations down to the depth of 5 μm. Słowa kluczowe: odlewanie precyzyjne, nadstop niklu Inconel 713C, naprężenia własne Key words: investment casting, nickel base superalloy Inconel 713C, residual stresses.Wprowadzenie. Warunki pracy turbiny wysokiego ciśnienia silników lotniczych wymagają stosowania w jej p odzespołach elementów o dużej żaroodporności i żarowytrzymałości, m.in. łopatek odlewanych z nadstopów niklu. Żywotność i niezawodność tych łopatek turbiny, przede wszystkim pierwszego i drugiego stopnia, zależy od jakości odlewów, ich makro- i mikrostr[...]

Bibliografia

[1] Szeliga Dariusz, Krzysztof Kubiak, Rafał Cygan. 2014. "Influence of silicon carbide chills on solidification process and shrinkage porosity of castings made of nickel based superalloys". International Journal of Cast Metal Research 27 (3): 146-160.
[2] Szeliga Dariusz, Krzysztof Kubiak, Andriy Burbelko, Maciej Motyka, Jan Sieniawski. ��2014. "Modeling of directional solidification of columnar grains structure in CMSX- 4 nickel based superalloy castings". Journal of Materials Engineering and Performance 23 (3): 1088-1095.
[3] Sieniawski Jan. 2003. "Nickel and titanium alloys in aircraft turbine engines". Advances in Manufacturing Science and Technology 27: 23-34.
[4] Nawrocki Jacek, Rafał Cygan, Krzysztof Kubiak. 2015. "Ograniczenia technologii formy ceramicznej w odlewaniu precyzyjnym lotniczych łopatek turbinowych o dużych rozmiarach". Mechanik 88 (1): 50-52.
[5] Meng Jie, Tao Jin, Xiao-feng Sun, Zhuang-qi Hu. 2011. "Surface recrystallization of single crystal nickel-base superalloy". International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials 18 (2): 197-202.
[6] Wu Yuxiao, Ruibo Yang, Shusuo Li, Yue Ma, Shengkai Gong, Yafang Han. 2012. "Surface recrystallization of a Ni3Al based single crystal superalloy at different annealing temperature and blasting pressure". Rare Metals 31 (3): 209-214.
[7] Senczyk Dominik. 1995. Dyfraktometria rentgenowska w badaniach stanów naprężenia i własności sprężystych materiałów polikrystalicznych. Poznań: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej.
[8] Skrzypek Stanisław. 2002. Nowe możliwości pomiaru makronaprężeń własnych materiałów przy zastosowaniu dyfrakcji promieniowania X w geometrii stałego kąta padania. Kraków: Wydawnictwo AGH.
[9] Bojarski Zbigniew, Eugeniusz Łągiewka. 1988. Rentgenowska analiza strukturalna. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe.
[10] Bonarski Jan. 2013. Pomiar i wykorzystanie teksturowo- -naprężeniowej charakterystyki mikrostruktury w diagnostyce materiałów. Kraków: Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN.
[11] Kocurek Paweł, Jacek Nawrocki, Krzysztof Kubiak, Jan Sieniawski. 2015. "Analysis of the residua stresses distribution in the vane segments castings". Inżynieria Materiałowa 3 (205): 129-133.
[12] Cullity Bernard, Stuart Stock. 2001. Elements of X-Ray Diffraction. New Jersey: Prentice Hall. Dudda Waldemar, Daniel Chmiel. 2015. "Modelowanie i analiza wytrzymałościowa łopatek turbiny". Mechanik 7 (230): 201-208.

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

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 99168 "Analiza stanu naprężeń wł..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


HUTNIK - WIADOMOŚCI HUTNICZE - e-zeszyt (pdf) 2016-5 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

2016-5

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma