Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Cơ chế của yếu tố phản ứng Y đối với việc tinh chế hợp kim siêu bền K4169 trong quá trình nấu chảy bằng cảm ứng chân không
Tóm tắt
Tác động của nguyên tố đất hiếm Y lên việc tinh chế hợp kim siêu bền K4169 trong quá trình nấu chảy cảm ứng chân không đã được nghiên cứu ở các nhiệt độ siêu nóng khác nhau. Các cơ chế tương tác tương ứng cũng được làm rõ. Kết quả cho thấy việc thêm Y đã thúc đẩy đáng kể hiệu quả tinh chế trên hợp kim K4169 trong quá trình nấu chảy. Nồng độ O và S trong các khối đúc hợp kim K4169 sau khi được tinh chế lần lượt là 3–4 và 8–10 ppm. Mức độ khử oxi và khử lưu huỳnh tăng lên lần lượt là 50% và 57%, khi bổ sung 0,1wt% Y. Giai đoạn giàu yttrium lắng đọng tại các ranh giới hạt đã chặn quá trình khuếch tán C và tích tụ S, qua đó góp phần vào việc tinh chế hợp kim.
Từ khóa
#hợp kim siêu bền #nguyên tố đất hiếm #tinh chế #nấu chảy chân không #K4169 #YttriumTài liệu tham khảo
A. Iturbe, E. Giraud, E. Hormaetxe, A. Garay, G. Germain, K. Ostolaza, and P.J. Arrazola, Mechanical characterization and modelling of Inconel 718 material behavior for machining process assessment, Mater. Sci. Eng. A, 682(2017), p. 441.
D.H. Ping, Y.F. Gu, C.Y. Cui, and H. Harada, Grain boundary segregation in a Ni-Fe-based (Alloy 718) superalloy, Mater. Sci. Eng. A, 456(2007), No. 1-2, p. 99.
G.A. Zickler, R. Schnitzer, R. Radis, R. Hochfellner, R. Schweins, M. Stockinger, and H. Leitner, Microstructure and mechanical properties of the superalloy ATI Allvac® 718Plus™, Mater. Sci. Eng. A, 523 (2009), No. 1-2, p. 295.
D.K. Das, V. Singh, and S.V. Joshi, High temperature oxidation behaviour of directionally solidified nickel base superalloy CM-247LC, Mater. Sci. Technol., 19(2013), No. 6, p. 695.
E.C. Caldwell, F.J. Fela, and G.E. Fuchs, The segregation of elements in high refactory-content single-crystal nickel-based superalloys, JOM, 56(2004), No. 9, p. 44.
A.J. Brand, K. Karhausen, and R. Kopp, Microstructural simulation of nickel base alloy Incone* 718 in production of turbine discs, Mater. Sci. Technol., 12(1996), No. 11, p. 963.
T.M. Pollock and S. Tin, Nickel-based superalloys for advanced turbine engines: chemistry, microstructure and properties, J. Propul. Power, 22(2006), No. 2, p. 361.
V.V. Sidorov, V.E. Rigin, P.G. Min, and Y.I. Folomeikin, Removal of a sulfur impurity from complex nickel melts in vacuum, Russ. Metall., 2015(2015), No. 11, p. 910.
H. Naffakh-Moosavy, Microstructural evolution and castability prediction in newly designed modern third-generation nickel-based superalloys, Int. J. Miner. Metall. Mater., 23(2016), No. 5, p. 548.
L. Wang, Y. Wang, Y. Liu, X. Song, X.D. Lü, and B.J. Zhang, Coarsening behavior of γ′ and γ″ phases in GH4169 superalloy by electric field treatment, Int. J. Miner. Metall. Mater., 20(2013), No. 9, p. 861.
W.X. Yu and J.P. Niu, Deoxidation and denitrogenation during VIM refining Ni-base superalloy, New Technol. New Process, 2002, No. 3, p. 32.
C.F. Miller, G.W. Simmons, and R.P. Wei, Mechanism for oxygen enhanced crack growth in inconel 718, Scripta Mater., 44(2001), No. 10, p. 2405.
K. Sadananda and P. Shahinian, The effect of environment on the creep crack growth behavior several structural alloys, Mater. Sci. Eng., 43(1980), No. 2, p. 159.
C. Sarioglu, C. Stinner, J.R. Blachere, N. Birks, F.S. Pettit, G.H. Meier, and J.L. Smialek, The control of sulfur content in nickel-base, single crystal superalloys and its effects on cyclic oxidation resistance, Superalloys, 1996, p. 71.
T.M. Simpson and A.R. Price, Oxidation improvements of low sulfur processed superalloys, Superalloys, 2000, p. 387.
J.X. Dong, X.B. Liu, B. Tang, Y.H. Hu, Z.C. Xu, and X.S. Xie, Effects of S on mechanical properties and microstructure of Inconel 718 alloy, Acta Metall. Sin., 32(1996), No. 3, p. 241.
L.V. Ramanathan, Role of rare-earth elements on high temperature oxidation behavior of FeCr, NiCr and NiCrAl alloys, Corros. Sci., 35(1993), No. 5-8, p. 871.
N. Nayan, ·Govind, ·C.N. Saikrishna, K.V. Ramaiah, S.K. Bhaumik, K.S. Nair, and M.C. Mittal, Vacuum induction melting of NiTi shape memory alloys in graphite crucible, Mater. Sci. Eng. A, 465(2007), No. 1-2, p. 44.
X.H. Cheng, L. Fan, L. Li, K.F. Du, and D.H. Wang, Effect of doping aluminum and yttrium on high-temperature oxidation behavior of Ni-11Fe-10Cu alloy, J. Rare Earths, 34(2016), No. 11, p. 1139.
X.L. Li, S.M. He, X.T. Zhou, Y. Zou, Z.J. Li, A.G. Li, and X.H. Yu, Effects of rare earth yttrium on microstructure and properties of Ni-16Mo-7Cr-4Fe nickel-based superalloy, Mater. Charact., 95(2014), p. 171.
P.J. Zhou, J.J. Yu, X.F. Sun, H.R. Guan, X.M. He, and Z.Q. Hu, Influence of Y on stress rupture property of a Ni-based superalloy, Mater. Sci. Eng. A, 551(2012), p. 236.
L.G. Song, S.S. Li, Y.R. Zheng, and Y.F. Han, Effect of yttrium on high temperature oxidation resistance of a directionally solidified superalloy, J. Rare Earths, 22(2004), No. 6, p. 794.
H.B. Bai, H.R. Zhang, J.F. Weng, B. Kong, and H. Zhang, Purification behaviour of GH4169 scraps under argon atmosphere during vacuum induction melting, Mater. Res. Innovations, 18(2014), No. S4, p. 357.
H.R. Zhang, X.X. Tang, C.G. Zhou, H. Zhang, and S.W. Zhang, Comparison of directional solidification of γ-TiAl alloys in conventional Al2O3 and novel Y2O3-coated Al2O3 crucibles, J. Eur. Ceram. Soc., 33(2013), No. 5, p. 925.
S.J. Li, Y.H. Hu, H.S. Mei, X.S. Xie, Y.H. He, and H.B. Zhang, Desulphurization of Ni-base superalloy GH690, J. Iron Steel Res., 15(2003), No. 7, p. 317.
L.H. Zhao, X.M. Zheng, and J.H. Fei, Surface properties of rare earth oxide solid-base catalysts. Characterization of surface active sites of rare earth oxide calalysts, Chin. J. Catal., 17(1996), No. 3, p. 227.
C. Sun, R.F. Huang, J.T. Guo, and Z.Q. Hu, Sulphur distribution in K24 cast nickel-base superalloy and its influence on mechanical properties, High Temp. Technol., 6(1988), No. 3, p. 145.