Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tác Động Của Quy Trình Gia Nhiệt Kép Đến Hành Vi Biến Dạng Ngắn Hạn Của Inconel 718
Tóm tắt
Nghiên cứu này khảo sát tác động của quy trình gia nhiệt kép đến hành vi biến dạng ngắn hạn của siêu hợp kim Inconel 718. Siêu hợp kim này, khi nhận được ở trạng thái đã qua xử lý dung dịch, đã được trải qua một quy trình gia nhiệt gồm một giai đoạn hoà tan ở 1095 °C trong 1 giờ, giai đoạn già hóa đầu tiên ở 955 °C trong 1 giờ, sau đó già hóa ở 720 và 620 °C, mỗi bước 8 giờ. Các thử nghiệm biến dạng dưới tải trọng không đổi, ở nhiệt độ 650, 675 và 700 °C với các ứng suất 510, 625 và 700 MPa, đã được thực hiện trước và sau khi gia nhiệt. Kết quả cho thấy sau quá trình gia nhiệt kép, khả năng chống biến dạng đã được cải thiện, chịu ảnh hưởng bởi sự có mặt của các kết tủa γ′ và γ″ và sự tương tác với các dislocation, cũng như sự tăng trưởng kích thước hạt (từ 8,20 xuống 7,23 ASTM) và sự tăng cường độ cứng khoảng 98%. Các tham số biến dạng của giai đoạn chính và thứ cấp đã được xác định. Có một mối quan hệ suy yếu giữa $$\dot{\upvarepsilon }_{\text{s}}$$ và ứng suất ở 650 °C của Inconel 718 như đã nhận được, ở khoảng 600 MPa. Bằng cách xem xét các giá trị ứng suất nội bộ, chỉ số ứng suất hiệu quả, năng lượng kích hoạt hiệu quả và hình ảnh TEM của Inconel 718 sau khi gia nhiệt kép, có thể kết luận rằng cơ chế biến dạng được kiểm soát bởi sự tương tác giữa các dislocation với các kết tủa. Cơ chế gãy của Inconel 718 như đã nhận được là xuyên hạt (hợp nhất của các hõm) và hỗn hợp (xuyên hạt - liên hạt), trong khi các bề mặt biến dạng của Inconel 718 sau khi gia nhiệt kép cho thấy cơ chế gãy liên hạt.
Từ khóa
#Inconel 718 #gia nhiệt kép #biến dạng thời gian ngắn #kết tủa #ứng suất nội bộ #TEMTài liệu tham khảo
T.S. Sims, N. Stoloff, and W.C. Hagel, Superalloys II, High Temperature Materials for Aerospace and Industrial Power, Willey, New York, 1987
F. Schubert, Temperature and Time Dependent Transformation: Application to Heat Treatment of High Temperature Alloys, ASM, Metals Park, 1983, p 3
G.R. Leverant and B.H. Kear, The Mechanism of Creep in Gamma Prime Precipitation-Hardened Nickel-Base Alloys at Intermediate Temperatures, Metall. Trans., 1970, 1, p 491–498
L.K. Singhal and M.L. Vaidya, Generation of Dislocations in a Precipitation Hardened Alloy, Metall. Trans., 1970, 1, p 1044–1045
J.K. Tien, B.H. Kear, and G.R. Leverant, On the High Activation Energy for Steady State Creep of Particle Strengthened Systems, Scr. Metall., 1972, 6, p 135–140
R. Lagneborg and B. Bergman, The Stress/Creep Rate Behavior of Precipitation-Hardened Alloys, Met. Sci., 1976, 10(1), p 20–28
L. Rémy, Precipitation Behavior and Creep Rupture of 706 Type Alloys, Mater. Sci. Eng., 1979, 38, p 227–239
O.D. Sherby and J. Weertman, Diffusion-Controlled Dislocation Creep: A Defense, Acta Metall., 1979, 27, p 387–400
K. Shiozawa and J.R. Weertman, The Nucleation of Grain Boundary Voids in a Nickel-Base Superalloy During High Temperature Creep, Scr. Metall., 1982, 16, p 735–739
B.F. Dyson and M. Mclean, Particle Coarsening, σ0 and Tertiary Creep, Acta Metall., 1983, 31, p 17–27
O.D. Sherby and E.M. Taleff, Influence of Grain Size, Solute Atoms and Second-Phase Particles on Creep Behavior of Polycrystalline Solids, Mater. Sci. Eng. A, 2002, A322, p 89–99
H. De Cicco, M.I. Luppo, L.M. Gribaudo, and J. Ovejero-García, Microstructural Development and Creep Behavior in A286 Superalloy, Mater. Charact., 2004, 52, p 85–92
A. Soula, Y. Renollet, D. Boivin, J.-L. Pouchou, D. Locq, P. Caron, and Y. Bréchet, Analysis of High-Temperature Creep Deformation in a Polycrystalline Nickel-Base Superalloy, Mater. Sci. Eng. A, 2009, A510–511, p 301–306
R. Merabtine, J.P. Dallas, and M. Cornet, Creep Strengthening of Ni3(Al, Si) Intermetallic Alloy by Ductile Precipitates, Intermetallics, 2005, 13, p 179–186
S. Li, J. Tao, T. Sugui, and H. Zhuangqi, Influence of Precipitate Morphology on Tensile Creep of a Single Crystal Nickel-Base Superalloy, Mater. Sci. Eng. A, 2007, 454–455, p 461–466
A.A. Tavassoli, On the Anomalous Stress-Dependence of Creep Rate in Precipitation Strengthened Alloys, Nucl. Eng. Des., 1979, 54, p 279–287
B. Pieraggi and J.F. Uginet, Superalloys 718, 625, 706 and Various Derivatives, TMS, Warrendale, 1994, p 535–544
W.R. Sun, H.R. Guan, M. Wang, Z.G. Wang, L.F. Huang, and Z.Q. Hu, Superalloys 718, 625, 706 and Various Derivatives, TMS, Warrendale, 2005, p 399–407
X. Xie, Q. Liang, J. Dong, W. Meng, and Z. Xu, Superalloys 718, 625, 706 and Various Derivatives, TMS, Warrendale, 1994, p 711–720
G.D. Smith and S.J. Patel, Superalloys 718, 625, 706 and Various Derivatives, TMS, Warrendale, 2005, p 135–154
S. Azadian, L.-Y. Wei, and R. Warren, Delta Phase Precipitation in Inconel 718, Mater. Charact., 2004, 53, p 7–16
Z.F. Zhou and B.A. Parker, On the High-Stress Region Stress Exponent During Creep, Scr. Metall. Mater., 1995, 32, p 1889–1893
C.-M. Kuo, Y.-T. Yang, H.-Y. Bor, C.-N. Wei, and C.-C. Tai, Aging Effects on the Microstructure and Creep Behavior of Inconel 718 Superalloy, Mater. Sci. Eng. A, 2009, A510–511, p 289–294
American Society for Testing and Materials, E21-05, Standard Test Methods for Elevated Temperature Tension Tests of Metallic Materials, ASTM, Philadelphia, 2005
American Society for Testing and Materials, E139-11, Standard Practice for Conducting Creep, Creep-Rupture and Stress-Rupture Tests of Metallic Materials, ASTM, Philadelphia, 2011
Heat Treater’s Guide, Practices and Procedures for Nonferrous Alloys, ASM International, The Materials Information Society, Materials Park, 1996
D.A.P. Reis, C.R.M. Silva, M.C.A. Nono, M.J.R. Barboza, F. Piorino-Neto, and E.A.C. Perez, Effect of Environment on the Creep Behavior of the Ti-6Al-4V Alloy, Mater. Sci. Eng. A, 2005, 399, p 276–280
F.R.N. Nabarro and H.L. De Villiers, The Physics of Creep, Taylor and Francis Ltd., London, 1995
B. Kaplan, A. Blomqvist, C. Arhammar, M. Selleby, and S. Norgren, Structural Determination of (Cr,Co)7C3. Proceedings of the 18th Plansee Seminar, Reutte, Austria, 2013, pp. HM104/1–HM104/12.
J.R. Davis, ASM Specialty Handbook: Nickel, Cobalt and Their Alloys, ASM International, Materials Park, 2000
M.F. Ashby, C. Gandhi, and D.M.R. Taplin, Fracture-Mechanism Maps and Their Construction for f.c.c. Metals and Alloys, Acta Mater., 1979, 27, p 699–729
Y. Han and M.C. Chaturvedi, Steady State Creep Deformation of Superalloy Inconel 718, Mater. Sci. Eng., 1987, 89, p 25–33
W. Chen and M.C. Chaturvedi, The Effect of Grain Boundary Precipitates on the Creep Behavior of Inconel 718, Mater. Sci. Eng. A, 1994, 183, p 81–89
D.F. Paulonis, J.M. Oblak, and D.S. Duvall, Precipitation in Nickel-Base Alloy 718, Trans. ASM, 1969, 62(3), p 611–622
R. Cozar and A. Pineau, Morphology of y’ and y” Precipitates and Thermal Stability of Inconel 718 Type Alloys, Metall. Trans., 1973, 4(1), p 47–59
G. Venkataraman and F. Cosandey, Creep Behavior of Ni-Cr Alloys with Trace Additions of Cerium, Mater. Sci. Eng., 1987, 93, p 175–179