Abstracte

S-a efectuat un studiu corelativ ridicat al producției locale, al compoziției chimice și al orientării cristalografice în anumite zone selectate de Inconel 718 exemplare supuse a trei exemplare diferite temperează. Specimenele au prezentat o segregare puternică a Nb la scara brațelor dendrite, cu conținut de Nb local care a variat între 2% în greutate înnucleul brațelor dendrite la 8% în greutate în regiunile interdendritice și 25% în greutate în a doua particule de fază (carburi MC, faze Laves și ace de fază δ). S-a constatat cănanozitatea se corelează puternic cu conținutul local de Nb și starea temperamentului. Dimpotrivă, modulele elastice de indentarenu au fost influențate de compoziția chimică locală sau de starea temperamentului, ci direct corelate cu orientarea cristalografică a bobului, datorită anizotropiei elastice ridicate a aliajelor denichel.-&#

 1.

Introducere 

base turnate și forjate prezintă rezistență la temperatură ridicată și rezistență la oboseală chiar și în medii oxidante și corozive [1]. O astfel de performanță face ca acest material să fie adecvat pentru utilizare ca discuri de turbină și unele componente statice ale motoarelor aeriene care funcționează la temperaturi de până la 600700 ºC [2]. Formularea acestui aliaj include diverse metale de tranziție care duc la întărirea prin soluție solidă, precipitații prin mai multe particule din a doua fază, γ -39 ;, γ--39;' ;, δ (Ni3Nb), carburi MC și fazele Laves, precum și rafinamentul mărimii granulelor și o densitate mare a limitelor duble [3]. În procesele de turnare, segregarea chimică are loc în timpul etapei de solidificare, ducând la variații locale ale proprietăților mecanice ale materialului la scară microstructurală carenu au fost studiate până acum.&#&#Progresele recente în metodele de cartografiere ananoindentației cu viteză mare , cum ar fi XPM (mapare accelerată a proprietăților) [4], permit evaluarea variațiilor locale în proprietățile mecanice ale zonelor mari cu rezoluții laterale de câțiva micrometri. Astfel de valori de rezoluție sunt similare cu cele selectate în mod obișnuit în tehnicile de microscopie electronică pentru determinarea compoziției locale și a orientării cristalografice, cum ar fi EDS (spectroscopie electronică dispersivă Xray) și respectiv EBSD (difracție de difuzie electronică). Duritatea este de obicei determinată ca raportul dintre sarcina maximă de indentare și aria proiectată a amprentei reziduale [5]. Cu toate acestea, atunci când adâncimea de indentare variază de lananometri la câțiva micrometri, o astfel de sarcină devine plictisitoare, mai ales în cazul hărților denanoindentare cu viteză mare unde

101; scopul este de a măsura mii de indentări. Această problemă poate fi soluționată prin indentare instrumentată de adâncime, unde-101; sarcina de indentare (P) și adâncimea de penetrare (d) a indentatorului sunt înregistrate continuu. Cu condiția să se cunoască geometria indentatorului, duritatea și modulul elastic pot fi deduse direct din curbele de indentare-curse de penetrare utilizând metoda Oliver și Pharr [6]. Cu toate acestea, în cazul hărților cunanoindentare de mare viteză este important să se urmărească-&#-&geometria indentatorului în timpul procesului, deoarece acest lucru poate fi modificat prin uzura vârfurilor peste mii de indentări implicate în hărți.#--În acest studiu, corelăm hărțile XPM cu orientarea cristalografică obținută de EBSD și hărțile compoziționale obținute prin EDS din zonele selectate de exemplare turnate Inconel 718 supuse a trei temperaturi diferite. Rezultatele EDS au arătat segregarea acută a Nb între brațele dendritice și în regiunile interdendritice care duc la gradienți puternici denanohardness în hărțile XPM. Cu toate acestea, hărțile XPM arată moduli elastici relativ constanți în interiorul boabelor,nu influențați de compoziția chimică locală, ci o dependență directă a orientării boabelor, așa cum era de așteptat pentru materialele cu anizotropie elastică ridicată precumnichelul. Determinarea dependenței proprietăților mecanice locale de segregarea chimică este esențială pentru adaptarea proprietăților materialului rezultat în timpul turnării sau altor procese de solidificare, cum ar fi sudarea, repararea sau imprimarea 3D, pentru optimizarea parametrilor de procesare și pentru dezvoltarea modelelor bazate pe microstructuri. 2.

Rezultate 2.1.Microstructură Materialul utilizat în prezentul studiu a fost un superaliaj turnat IN718 policristalin Ni