4.3 effects ของออกซิเจน-induced ขอบเขตของธัญพืช embrittlement ในคุณสมบัติครีพ

in powder metallurgy มันเป็นเรื่องที่ท้าทายในการควบคุมปริมาณออกซิเจนของโลหะผสมเนื่องจากผงอัลลอยดึงดูดออกซิเจนได้อย่างง่ายดาย จากบรรยากาศ ในนิกเกิล Superalloys การปนเปื้อนออกซิเจนลดชีวิตของการแตกและความเหนียวทั้งในการแสดงและ P/M Superalloys การปรากฏตัวของออกซิเจนส่วนเกินในโลหะผสมทำให้เกิดปัญหาการแยกที่ขอบเขตของธัญพืช สิ่งนี้นำไปสู่การลดลงอย่างมากในการทำงานของการแยกที่ขอบเขตของธัญพืช I.e. มีแนวโน้มที่เพิ่มขึ้นเพื่อสร้างรอยแตก [32] นอกจากนี้การปรากฏตัวของออกซิเจนที่แยกออกจากการสร้างตำแหน่งว่างที่ไซต์ใกล้กับเขตแดนธัญพืชซึ่งจะส่งเสริมการแพร่กระจายของอะตอมที่ได้รับการทำลายไปยังเขตแดนธัญพืชและคาดว่าจะส่งผลให้มีการเพิ่มความเข้มข้นของอนุภาคที่เพิ่มขึ้นที่ขอบเขตของธัญพืช . เรื่องของ Grain-boundary Embrittlement ด้วยออกซิเจนผ่านการปนเปื้อนด้านสิ่งแวดล้อมได้รับความสนใจอย่างมากและได้รับการตรวจสอบโดย Woodford และ Bricknell [33] พวกเขาโพสติ้งการเชื่อมโยงระหว่างเม็ดขดลวดและการตรึงและการสำรวจ ที่อุณหภูมิระดับกลางการเสียรูปเกิดขึ้นโดยการเลื่อนเมล็ด-boundary และได้รับการสนับสนุนจากการลื่นในบริเวณใกล้-Boundary และในการโยกย้ายเขตแดน ออกซิเจนกลายเป็น embrittled จากการตรึงเขตแดนและไม่มีที่พักของธัญพืช-boundary มีการแนะนำให้ใช้กลไกหลายกลไกเพื่อรับผิดชอบต่อการตรึงข้าวของ-boundary โดยการรุกออกซิเจน กลไกดังกล่าวสองกลคือการแยกออกซิเจนไปยังขอบเขตของธัญพืชและการตกตะกอนของออกซิเจนที่ซัลไฟด์ [34] การปรากฏตัวของออกซิเจนเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับ SAC (การแตกอายุของสายพันธุ์) ในRené 41 และการแยกออกซิเจนต่อขอบเขตเกรนช่วยลดความแข็งแรงของขอบเขต พวกเขาระบุว่าออกซิเจนมีผลคล้ายกับโลหะผสม 718 และ Waspaloy [35]-

การศึกษาปัจจุบัน HX เป็นbuilt ตัวอย่างมีออกซิเจน 115 ppm ในทางตรงกันข้ามของชิ้นงาน HX-A เป็น-built มีระดับออกซิเจน 82 ppm ซึ่งอยู่ในช่วง 50-100 ppm ที่ Superalloys ได้รับการเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในการแตกหักของการแตกความเครียด [36] นอกจากนี้เรายังสังเกตเห็นปัญหานี้ในการผลิตที่เพิ่มขึ้นใน 718 และมาตรการที่เสนอเพื่อป้องกันการแผ่รังสีออกซิเจนโดยการเพิ่ม Y ถึง IN718 ที่ผลิตโดย SLM การเพิ่ม Y ปรับปรุงชีวิตการแตกของครีพและความเหนียวของ Superalloy [37] ในการก่อตัวของชิ้นงาน HX-a ของ Y2O3 ภายในเมล็ดข้าว (รูปที่ 4) การเพิ่มของ Y ช่วยลดออกซิเจนที่ขอบเขตของเมล็ดธัญพืช เป็นผลให้ชิ้นงาน HX-a แสดงให้เห็นถึงคุณสมบัติการคืบที่ดีกว่าแม้จะมีรอยแตกในแนวตั้งจำนวนมาก การรักษาเสถียรภาพของออกซิเจนละลายจะเป็นเหตุผลหนึ่งว่าทำไมนอกจากนี้ในที่สุดก็ส่งผลให้ชีวิตคืบคลานที่ดีขึ้นและการยืดตัวแตกหักในตัวอย่างแนวตั้ง (รูปที่ 10a, c) โดยการป้องกันการ embrittlement ขอบเขตของธัญพืช-

. conclusions

การศึกษานี้เราตรวจสอบผลกระทบขององค์ประกอบพื้นดินที่หายาก Y บนคุณสมบัติการแตกร้าวที่ร้อนและคืบของ Ni-Based Superalloy Hastelloy-X ประมวลผลโดย SELECt IVE Laser Melting เราได้รับผลลัพธ์ต่อไปนี้

1 การเพิ่ม y ใน hastelloy-x ส่งเสริมการก่อตัวของรอยแตกอย่างน่าทึ่ง มีการแบ่งแยกของ W, Si, C และ Y ทำให้เกิดการก่อตัวของคาร์ไบด์ในระหว่างกระบวนการ SLM ที่รอยแตก แม้ว่ารอยร้าวน้อยลงที่เกิดขึ้นในตัวอย่าง Y-Free, W, SI, และ C ถูกแยกออกจากรอยแตก

2 ดังนั้นตัวอย่าง HX-a มีรอยแตกมากมายชีวิตคืบคลาน ยาวกว่าตัวอย่าง HX นี่เป็นเพราะระดับออกซิเจนต่ำกว่า (82 ppm) ในตัวอย่าง HX-a และออกซิเจนที่มีความเสถียรของ Y. ส่วนใหญ่ออกซิเจนทำให้เกิดการก่อตัวของ Y2O3 และ SIO2 ออกไซด์ที่มั่นคงดังนั้นจึงช่วยลดปัญหาการยกออกซิเจนในขอบเขตของธัญพืช ในตัวอย่าง HX ในทางกลับกันออกซิเจนมากเกินไป (115 ppm) ในโลหะผสมทำให้เกิดปัญหาการเคลื่อนที่ออกซิเจน

3. After Solution Treatment, HX-A ตัวอย่าง Creep Life เพิ่มขึ้น จากที่อยู่ในสภาพ-built มันมีความยาวแปดเท่าของตัวอย่าง HX ST เนื่องจากการบำรุงรักษาสัณฐานวิทยาธัญพืชคอมโพลีสแม้หลังจากการรักษาความร้อนในการแก้ปัญหา นอกจากนี้เนื่องจากการก่อตัวของ M6C คาร์ไบด์, SIO2 และ Y2O3 ออกไซด์ปรับปรุงชีวิตคืบและความเหนียวเมื่อเทียบกับตัวอย่าง HX ST การรักษาเสถียรภาพของออกซิเจนละลายเป็นเหตุผลหนึ่งว่าทำไมการเพิ่มของ Y ในที่สุดก็ส่งผลให้ชีวิตคืบคลานที่ดีขึ้นและการยืดตัวของตัวอย่างแนวตั้งผ่านการป้องกันขอบเขตของธัญพืช

4 ในตัวอย่าง hx และ hx-as, รอยแตกส่งผลให้คุณสมบัติครีพ anisotropic นอกจากนี้การปรากฏตัวของสัณฐานวิทยาของเม็ดเล็ก ๆ ในสภาพ-built หลังจากการรักษาความร้อนในโซลูชันในตัวอย่าง HX-a ยังส่งผลให้คุณสมบัติการคืบคลาน anisotropic