Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Về ảnh hưởng của Nb đến cấu trúc vi mô và tính chất của các siêu hợp kim Ni dựa trên bột luyện kim polycrystalline thế hệ tiếp theo
Metallurgical and Materials Transactions A: Physical Metallurgy and Materials Science - Tập 49 - Trang 3896-3907 - 2018
Tóm tắt
Ảnh hưởng của Nb đến tính chất và cấu trúc vi mô của hai siêu hợp kim Ni dựa trên bột luyện kim (P/M) mới đã được đánh giá, và kết quả đã được so sánh một cách chặt chẽ với hợp kim RR1000 của Rolls-Royce. Hợp kim chứa Nb cho thấy các tính chất kéo và độ bền creep được cải thiện, cũng như khả năng chống oxi hóa vượt trội so với cả hợp kim RR1000 và biến thể không chứa Nb đã được thử nghiệm. Ảnh hưởng tích cực của Nb đến các tính chất kéo và độ bền creep là do cấu trúc vi mô tạo ra sau các quá trình xử lý nhiệt sau dung dịch, dẫn đến tỷ lệ thể tích γ′ cao hơn và phân bố γ′ cấp ba fin hơn. Thêm vào đó, khi bổ sung Nb, năng lượng biên chống pha của pha γ′ cũng được kỳ vọng sẽ tăng lên, từ đó góp phần làm tăng độ bền của vật liệu. Tuy nhiên, những sửa đổi trong phân bố γ′ lại ảnh hưởng tiêu cực đến hành vi phát triển nứt mỏi chịu ứng suất tĩnh của vật liệu, mặc dù hành vi này có thể được cải thiện thông qua các quá trình xử lý nhiệt được chỉnh sửa. Khả năng chống oxi hóa của hợp kim chứa Nb cũng được cải thiện vì Nb được cho là làm tăng tốc quá trình hình thành lớp Cr2O3 không có khuyết tật. Tổng thể, cả hai hợp kim phát triển, có và không có Nb, đều cho thấy các tính chất vượt trội hơn so với RR1000.
Từ khóa
#Hợp kim Ni #luyện kim bột #Nb #cấu trúc vi mô #tính chất cơ họcTài liệu tham khảo
European Commission: European Aeronautics: a Vision for 2020, 1st edition, Office for publications of the European Communities, Luxembourg, 2001, pp. 14.
European Commission: Flightpath 2050 Europe’s Vision for Aviation, 1st edition, Publications office of the European Union, Luxembourg, 2011, pp. 15.
M.C. Hardy, H.J. Stone, N.G. Jones, K.A. Christofidou, and S. Neumeier, A Nickel Alloy, European Patent EP 3 042 973 B1, 2017.
H. Bibring and R. Graf: Academie Des Sciences, Physique des Métaux, 1961, pp. 4160–62.
R. W. Fountain and W. D. Forgeng: Trans. Metall. Soc. AIME, 1959, vol. 215, pp. 998-1008.
T. Takasugi, S. Hirakawa, O. Izumi, S. Ono, and S. Watanabe: Acta Metall., 1987, vol. 35, pp. 2015-2026.
J. M. Blaise, P. Viatour, and J. M. Drapier: Cobalt, 1970, vol. 49, pp. 192-195.
P. Viatour, J. M. Drapier, and D. Coutsouradis: Cobalt, 1973, vol. 3, pp. 67-74.
C. Rogister, D. Coutsouradis, and L. Habraken: Cobalt, 1967, vol. 34, pp. 3-10.
C. H. Zenk, I. Povstugar, R. Li, F. Rinaldi, S. Neumeier, D. Raabe, and M. Göken: Acta Mater., 2017, vol. 135, pp. 244-251.
C. Y. Cui, A. Sato, Y. Gu, and H. Harada: Metall. Mater. Trans. A, 2005, vol. 36, pp. 2921-2927.
C. Y. Cui, A. Sato, Y. F. Gu, D. H. Ping, and H. Harada: Metall. Mater. Trans. A, 2006, vol. 37, pp. 3183-3190.
C. Y. Cui, Y. F. Gu, D. H. Ping, T. Fukuda, and H. Harada: Mater. Trans., 2008, vol. 49, pp. 424-427 .
Y. Gu, H. Harada, C. Cui, D. Ping, A. Sato, and J. Fujioka: Scr. Mater., 2006, vol. 55, pp. 815-818 .
Y. F. Gu, T. Fukuda, C. Cui, H. Harada, A. Mitsuhashi, T. Yokokawa, J. Fujioka, Y. Koizumi, and T. Kobayashi: Metall. Mater. Trans. A, 2009, vol. 40, pp. 3047-3050.
N. G. Jones, K. A. Christofidou, P. M. Mignanelli, J. P. Minshull, M. C. Hardy, and H. J. Stone: Mater. Sci. Technol., 2014, vol. 30, pp. 1853-1861.
S. Cruchley, H. E. Evans, M. P. Taylor, M. C. Hardy, and S. Stekovic: Corros. Sci., 2013, vol. 75, pp. 58-66.
C. T. Sims, N. S. Stoloff, and W. C. Hagel, editors, Superalloys II, First Edition, Wiley, New York, 1987, pp. 104-110.
A. K. Jena and M. C. Chaturvedi: J. Mater. Sci., 1984, vol. 19, pp. 3121-3139.
P. M. Mignanelli, N. G. Jones, M. C. Hardy, and H. J. Stone: Mater. Sci. Eng. A, 2014, vol. 612, pp. 179-186.
H. Hisazawa, Y. Terada, F. Adziman, D. Crudden, D. Collins, D. Armstrong, and R. Reed: Metals, 2017, vol. 7, pp. 71-82.
E. C. Guo and F. J. Ma: Superalloys 1980 (Fourth International Symposium), 1980, pp. 431–38.
S. Antonov, M. Detrois, D. Isheim, D. Seidman, R. C. Helmink, R. L. Goetz, E. Sun, and S. Tin: Mater. Des., 2015, vol. 86, pp. 649-655.
S. Antonov, J. Huo, Q. Feng, D. Isheim, D. N. Seidman, R. C. Helmink, E. Sun, and S. Tin: Mater. Sci. Eng. A, 2017, vol. 687, pp. 232-240.
S. Antonov, J. Huo, Q. Feng, D. Isheim, D. N. Seidman, R. C. Helmink, E. Sun, and S. Tin: Scr. Mater., 2017, vol. 138, pp. 1-4.
C. T. Sims: High Temp. Technol., vol. 2, pp. 185-201.
M. Gao, D. J. Dwyer, and R. P. Wei: in Superalloys 718, 625, 706 and Various Derivatives, 1994, pp. 581–92.
F. Weng, H. Yu, C. Chen, and K. Wan: Surf. Interface Anal., 2014, vol. 47, pp. 362-370.
F. Weng, H. Yu, K. Wan, and C. Chen: J. Mater. Res., 2014, vol. 29, pp. 2596-2603.
K. A. Christofidou, N. G. Jones, E. J. Pickering, R. Flacau, M. C. Hardy, and H. J. Stone: J. Alloys Compd. 2016, vol. 688, pp. 542-552.
M. P. Taylor, H. E. Evans, S. Stekovic, and M. C. Hardy: Mater. High Temp., 2012, vol. 29, pp. 145-150.
S. Cruchley, M. P. Taylor, H. E. Evans, M. C. Hardy, and D. J. Child: Mater. Sci. Technol., 2014, vol. 30, pp. 1884-1889.
S. I. Parthasarathy, D. M. Rao, D. Dimiduk: Superalloys 2004 (Tenth International Symposium), 2004, pp. 887–96.
L. A. Gypen and A. Deruyttere: J. Mater. Sci., 1977, vol. 12, pp. 1028-1033.
Y. Mishima, S. Ochiai, N. Hamao, M. Yodogawa, and T. Suzuki: Trans. Jpn. Inst. Met., 1986, vol. 27, pp. 648-655.
H. A. Roth, C. L. Davis, and R. C. Thomson: Metall. Mater. Trans. A, 1997, vol. 28, pp. 1329-1335.
D. J. Crudden, A. Mottura, N. Warnken, B. Raeisinia, and R. C. Reed: Acta Mater., 2014, vol. 75, pp. 356-370.
E. I. Galindo-Nava and C. M. F. Rae: Mater. Sci. Eng. A, 2016, vol. 651, pp. 116-126.
C. Wagner: Z. Elektrochem., 1961, vol. 65, pp. 581-591.
L. C. Brown: Acta Metall., 1989, vol. 37, pp. 71-77.
H. Y. Li, J. F. Sun, M. C. Hardy, H. E. Evans, S. J. Williams, T. J. A. Doel, and P. Bowen: Acta Mater., 2015, vol. 90, pp. 355-369.
S. W. Yang: Oxid. Met., 1981, vol. 15, pp. 375-397.
S.-J. Park, S.-M. Seo, Y. S. Yoo, H. W. Jeong, and H. Jang: Corros. Sci., 2015, vol. 90, pp. 305-312.
S.-J. Park, S.-M. Seo, Y. S. Yoo, H. W. Jeong, and H. Jang: J. Nanomater., 2015, vol. 2015, pp. 1-11.
S. C. H. Llewelyn, K. A. Christofidou, V. J. Araullo-Peters, N. G. Jones, M. C. Hardy, E. A. Marquis, and H. J. Stone: Acta Mater., 2017, vol. 131, pp. 296-04.
M. C. Hardy, B. Zirbel, G. Shen, and R. Shenkar: Superalloys 2004 (Tenth International Symposium), 2004, pp. 83–90.