Kivonat

A helyi mechanikai tulajdonságok, a kémiai összetétel és a kristálytani orientációnagy, átbocsátású korrelatív vizsgálatát végezzük az Inconel 718 öntött minták kiválasztott területein, amelyeket három különböző indulatok. A minták erős Nb szegregációt mutattak a dendritkarok méretarányában, a helyi Nb-tartalom a dendritkarok magjában 2 tömeg% és az interdendritikus régiókban 8 tömeg% és a másodikban 25 tömeg% között változott. fázisrészecskék (MC-karbidok, Laves-fázisok és δ-fázisú tűk). Megállapították, hogy ananokeménység szorosan korrelál a helyi Nb-tartalommal és az indulat állapotával. Éppen ellenkezőleg, a behúzási rugalmas modulusokatnem befolyásolta a helyi kémiai összetétel vagy az indulat állapota, hanem közvetlenül korrelált a kristálytani szemcse orientációval, anikkelötvözetek magas rugalmas anizotropiája miatt.-&#

 1.

Bevezetés 

Az öntött és kovácsolt In718 polikristályos Ni

alapú ötvözetek magas hőmérsékleti szilárdsággal és fáradtságállósággal rendelkeznek még oxidáló és maró környezetben is [1]. Az ilyen teljesítmény miatt ez az anyag turbinakorongként és az aerodinamikai motorok statikus alkatrészeiként használható, legfeljebb 600700 ºC hőmérsékleten működik [2]. Ennek az ötvözetnek a formulája különféle átmeneti fémeket tartalmaz, amelyek szilárd oldattal szilárdulnak meg, több második fázisú részecskén keresztül kicsapódnak, γ -39 ;, γ--39;' ;, 8 (Ni3Nb), MC-karbidok és a Laves-fázis, valamint a szemcseméret finomítása és anagy ikerhatár-sűrűség [3]. Az öntési folyamatokban a szilárdulási szakaszban kémiai szegregáció következik be, ami az anyag mechanikai tulajdonságainak lokális eltéréseihez vezet a mikroszerkezeti léptékben, amelyeket korábbannem vizsgáltak.&#&#Anagy sebességűsebességűnanoindentációs térképészeti módszerek legújabb fejleményei , például az XPM (gyorsított tulajdonság-leképezés) [4], lehetővé teszinagy területek mechanikai tulajdonságainak lokális variációinak kiértékelésétnéhány mikrométer oldalirányú felbontással. Az ilyen felbontási értékek hasonlítanak azokhoz, amelyeket általában a helyi összetétel és a kristálytani orientáció meghatározására szolgáló elektronmikroszkópos technikákban választanak, például EDS (elektron-diszperzív X-nray spektroszkópia) és EBSD (elektron-visszaszóródiffrakció). A keménységet általában a maximális behúzási terhelés és a maradék lenyomat vetített területe közötti arányként határozzák meg [5]. Mindazonáltal, amikor a bemélyedési mélységnanométerektőlnéhány mikrométerig terjed, ez a feladat unalmassá válik, különösen anagy

sebességűnanoindentációs térképek esetében, ahol

101; a cél a bemélyedések ezreinek mérése. Ezt a kérdést mélység-érzékelt mélyedéssel lehet kezelni, ahol--101; a behúzás terhelését (P) és a mélyedés behatolási mélységét (d) folyamatosan rögzítjük. Feltéve, hogy a bemélyedés geometriája ismert, a keménység és a rugalmassági modulus közvetlenül levezethető a behúzási terhelés&áteresztési görbékből az Oliver és Pharr módszerrel [6]. Anagy#sebességűnanoindentációs térképek esetében azonban fontos a folyamat soránnyomon követni a-&#--a bemélyedési geometriát, mert ez megváltoztatható a csúcs kopásával a több ezer bemélyedés során, térképek. Ez a tanulmány összefüggésbe hozza az XPM térképeket az EBSD által kapott kristálytani orientációval és az EDS által kapott kompozíciós térképekkel az öntött Inconel 718 példány kiválasztott területeiről, amelyek három különböző indulatnak vannak kitéve. Az EDS eredmények akut Nb szegregációt mutattak ki a dendrit karokon és az interdendritikus régiókban, ami erősnanokeménységi gradiensekhez vezetett az XPM térképeken. Mindazonáltal az XPM térképek viszonylag állandó rugalmassági modulokat mutatnak a szemcsék belsejében, amelyeketnem befolyásol a helyi kémiai összetétel, hanem a szemcsék orientációjának közvetlen függősége, amint azt anagy rugalmasságú anizotrópia, mint anikkel esetében várható. A lokális mechanikai tulajdonságok kémiai szegregációval való függőségének meghatározása kulcsfontosságú az öntési vagy egyéb megszilárdulási folyamatok - például hegesztés, javítás vagy 3Dnyomtatás - során a kapott anyag tulajdonságainak testreszabásához, a feldolgozási paraméterek optimalizálásához és a mikrostruktúra alapú modellek kidolgozásához.

2.

Eredmények 2.1.Mikrostruktúra A jelen tanulmányban használt anyag egy öntött IN718 polikristályos Ni bázisú szuperötvözet volt, az átlagos összetétel az 1. táblázatban látható.---