Vliv podmínek zatěžování na strukturu lité niklové superslitiny

Influence of loading conditions on structure on cast nickel base superalloy

conference paper

cs

Tato práce je zaměřena na studium struktury lité superslitiny INCONEL 713 LC, podrobené zkouškám v tahu a krátkodobým creepovým zkouškám. Pozorování změn ve struktuře bylo provedeno pomocí světelného mikroskopu a transmisních elektronových mikroskopů. Pomocí Kikuchiho linií byla stanovena orientace pozorovaných zrn. Výchozí licí struktura je tvořena hrubými dendrity a mikroředinami, přičemž v matrici g se nacházejí precipitáty vytvrzující fáze gama s čarou a v mezidendritických prostorách krystalizují karbidy typu MC a eutektikum. Po tahové zkoušce provedené za pokojové teploty byly pozorovány skluzové pásy s vysokou hustotou dislokací procházející jak kanály g, tak také precipitáty gama s čarou a ležících podél skluzových rovin {111} v zrnu orientovaném pro vícenásobný skluz. V průběhu krátkodobých creepových zkoušek při teplotě 980 C dochází v substruktuře vzorků ke změnám v morfologii vytvrzující fáze, dochází ke spojování precipitátů (tzv. rafting), zaoblování a hrubnutí kubických precipitátů.

Tato práce je zaměřena na studium struktury lité superslitiny INCONEL 713 LC, podrobené zkouškám v tahu a krátkodobým creepovým zkouškám. Pozorování změn ve struktuře bylo provedeno pomocí světelného mikroskopu a transmisních elektronových mikroskopů. Pomocí Kikuchiho linií byla stanovena orientace pozorovaných zrn. Výchozí licí struktura je tvořena hrubými dendrity a mikroředinami, přičemž v matrici g se nacházejí precipitáty vytvrzující fáze gama s čarou a v mezidendritických prostorách krystalizují karbidy typu MC a eutektikum. Po tahové zkoušce provedené za pokojové teploty byly pozorovány skluzové pásy s vysokou hustotou dislokací procházející jak kanály g, tak také precipitáty gama s čarou a ležících podél skluzových rovin {111} v zrnu orientovaném pro vícenásobný skluz. V průběhu krátkodobých creepových zkoušek při teplotě 980 C dochází v substruktuře vzorků ke změnám v morfologii vytvrzující fáze, dochází ke spojování precipitátů (tzv. rafting), zaoblování a hrubnutí kubických precipitátů.

In the working conditions of the jet engine gass turbines of supersonic planes the blades are loaded by the cycles which vary in time, temperature and stress. The blades are exposed to the influence of degradable processes namely of the high-temperature corrosion, fatigue processes and creep. As the result of short overloading as it happens for instance during the starts and landing, eventually in some other iregularities of the jet engine function (for inst. pumpage or forsage), the increase of stress and temperature leads to the changes of microstructure and properties. The acceleration of diffusion processes leads to a localized solution and re-precipitation of strenhthening phases. The dendritic segregation (coring) of elements, which is the characteristic feature of cast blades structure, is then gradually smoothed. The presented work is aimed at the study of the low-cycle fatigue of the Inconel 713 LC cast nickel superalloy at temperatures 23, 500. 700, and 800 C. On the base of the fatigue behaviour in low-cycle area the lifetime curves of the superalloy were plotted. The morphology of phases existing in the superalloy and structural changes occuring during the low-cycle fatigue loading were described by means of the light and electron microscopy observations. For the description of the mechanism of the low-cycle fatigue damaging of the superalloy the microfractographic analysis was used.

Superalloy, Inconel 713 LC, Structure, Mechanical properties, Creep

13.12.2002

FSI VUT v Brně

Brno

80-214-2290-4

FSI Junior Konference

1

5