ABSTRACT

Det nuværende arbejde viser, at eksperimenter med termisk ekspansion kan bruges til at måle de ca-løse temperaturer af fire Ni-bases enkeltkrystal superlegeringer (SX), en med Re & og tre Re-free varianter.For CMSX-4 er forsøgsresultater i god overensstemmelse med numeriske termodynamiske resultater opnået ved hjælp af ThermoCalc.Til

Tre forsøgsfri legeringer, de eksperimentelle og beregnede resultater erTæt.TransmissionElektronisk mikroskopi viser, at de kemiske sammensætninger af de enkelte faser kan forudsiges med rimelighed.Vi bruger også resonanultralyd & spektroskopi (RUS) for at vise, hvordan elastiske koefficienter afhænger af kemisk sammensætning og temperatur.Resultaterne drøftes i lyset af de tidligere resultater, der er beskrevet i litteraturen.Der fremhæves områder, der har behov for yderligere arbejde.

GRAFISK ABSTRAKNING

Indledning

Nibaserede superlegeringer med enkeltkrystal (SXs) anvendes til fremstilling af turbineblade, som fungerer ved temperaturer over 1000 C. De skal kunne modstå aload-spektret, som omfatter krybe, termisk træthed og varmekorrosion.Sværhedsgrad, modstanden mod en langsom, men kontinuerlig ophobning af belastninger, er af største betydning.Det er velkendt, at SXs er baseret på deres styrke på en mikrostruktur, der består af sub-mikrometer kuboideal c-partikles & (krystalktruktur: ordered L12-fase; mængdefraktion: 70 vol.%) som adskilles af tynde c-kanaler (krystalktruktur: fcc; mængdefraktion: tæt på 30 vol.%), f.eks.[182114].De to fasers krystalkonstruktioner er ens, så ved afkøling fra høje temperaturer kan de bestilte C-partikler sammenhængende & nedbør i C-matricen.De to fasers drejelige konstanter er forskellige.Enkeltkrystal i Ni-base

superlegeringer, man ofte finder: dc & \ dc.Den hermed forbundne dysit resulterer i en stigning i elastisk energi, f.eks., [5, 6].Denne fejltænding og nogle af dens konsekvenser, f.eks. dens virkning på C-partiklernes form, & om Peach8211; Ko168hler kræfter, der optræder på forskydninger af kanaler, på rafting og på dannelse af interface dislokation net, har været og bliver stadig drøftet i litteraturen, f.eks., [7821115].Den bestilte c- & partikler udgør hindringer for dislokationsbevægelse.

De er ikke helt uigennemtrængelige, men det er vanskeligere for forvridninger at bevæge sig gennem den bestilte c-fase end gennem fcc & C-kanaler.Kunsten ved SX-design afhænger til dels af at gøre det så vanskeligt som muligt for forskydninger at skære ind i c-fasen til at vælge- &

Mize krybestyrke.At g øre det vanskeligt at skære er forbundet med stigende grænseenergi fra antihas (APB), f.eks., [16821120], som skyldes en af de mest fremtrædende elementære mekanismer i krystal plasticitet: parring af c-fasens skæring, f.eks. & [21821123].Selv om der i litteraturen er uenighed om specifikke aspekter af denne opskæringsproces, mener forskere fra SH fra den akademiske verden og industrien, at det er ønskeligt at designe legeringer med en høj C-volumenfraktion, en høj & c-solous tem- & Operation og en kemisk sammensætning, som giver anledning til høje planmæssige fejlenergier, som påvirker APB'ers fysiske karakter og stabling af fejl.Den c- &

Solvens temperatur er blevet betragtet som særlig vigtig og er blevet fremhævet som en referencetemperatur i mange videnskabelige og teknologiske SX-publikationer, f.eks.[24 821131].

Det nuværende arbejde ser nærmere på de termodynamiske egenskaber ved fire SXer, ERBO/1 (med Re,en CMSX-4-typelegering) og tre ERBO/15-varianter (Re-free, med højere niveauer af Mo, Ti og W).Det anvender resonans ultrasonisk spektroskopi (RUS) og dilometri til måling af elastiske stivheder og termiske udvidelseskoefficienter som funktion af temperatur.Det er for nylig blevet vist, hvordan disse fire legeringer adskiller sig med hensyn til krybeegenskaber [32, 33].