Abstract

A Hoch-Trilemma korrelative Untersuchung der lokalen mechanischen Eigenschaften, chemische Zusammensetzung und kristallographische Orientierung wurden in selec ausgeführtt ed Bereichen Inconel 718 zu drei verschiedenen unterworfen Proben Temper Die Proben zeigten eine starke NB-Segregation auf dem Maßstab der Dendrite-Arme mit lokalen NB-Inhalten, die zwischen 2 Gew .-% variierten.% Im Kern der Dendrite-Arme auf 8 Gew .-% in den interdendritären Regionen und 25 Gew .-% innerhalb der zweiten Phasenpartikel (MC-Carbide, Laves-Phasen und Δ-Phase-Nadeln). Es wurde festgestellt, dass die Nanohardness mit dem lokalen NB-Gehalt und dem Temperament stark korreliert wurde. Im Gegensatz dazu wurde die Vertiefung Elastizitätsmoduli durch den lokalen chemische Zusammensetzung oder Wärmebehandlungszustandnicht beeinflusst, sondern direkt mit der kristallographischen Kornorientierung korreliert ist, aufgrund der hohen elastischen Anisotropie von Nickellegierungen.

1. Introduction

 Cast und geschmiedete IN718 polykristallinen Ni-BASE Superlegierungen vorhanden Hochtemperaturfestigkeit und die Ermüdungsbeständigkeit selbst in oxidierenden und ätzenden Umgebungen [1]. Eine solche Leistung macht für die Verwendung als Turbinenscheiben und einigen statischen Komponenten aero-engines dieses Material geeignet auf 600-700 ºC bei Temperaturen bis Arbeits [2]. Die Formulierung dieser Legierung umfaßt verschiedene Übergangsmetalle, die über mehrere zweite Phase Teilchen zu stärken, indem feste Lösung, Ausfällen führen, γ' ;, γ'' ;, δ (Ni3Nb), MC Carbiden und Laves-Phasen sowie Getreidegröße und eine hohe Twin-Grenzendichte [3]. Bei Gießverfahren erfolgt die chemische Segregation während der Verfestigungsstufe, die zu lokalen Variationen in den mechanischen Eigenschaften des Materials in der mikrostrukturellen Skala führt, dienicht zuvor untersucht wurden. , wie beispielsweise XPM (beschleunigte Eigenschaftszuordnung) [4], ermöglicht die Bewertung lokaler Variationen in den mechanischen Eigenschaften großer Bereichen mit seitlichen Auflösungen einiger Mikrometer. Solche Auflösungswerte sind ähnlich wie jene, die typischerweise in der Elektronenmikroskopie Techniken ausgewählt, um die lokale Zusammensetzung und die kristallographische Orientierung, wie beispielsweise EDS Bestimmen (Elektronen dispersive Xray spectroscopy) und EBSD (Elektronenrückstreubeugungs), respectively. Die Härte wird in der Regel als das Verhältnis zwischen der maximalen Einrückungslast und dem projizierten Bereich des restlichen Aufdrucks [5] bestimmt. Dennoch, wenn die Eindringtiefe im Bereich von Nanometern bis zu einigen Mikrometern solche Aufgabe langweilig wird, vor allem im Fall von hoch

101; Ziel ist es, Tausende von Vertiefungen zu messen. Dieses Problem kann durch Tiefe-Sensing instrumentierte Vertiefung angesprochen werden, während--101; Die Einrückungslast (P) und die Eindringtiefe (d) des Inkanzers werden kontinuierlich aufgezeichnet. Vorausgesetzt, dass die Geometrie des Indenters bekannt ist, können die Härte und der elastische Modul mit der Oliver- und Phar-Methode [6] direkt aus den Eindrückungslast&penetrationskurven abgeleitet werden. Im Fall von Hoch#speed Nanoindentierung Karten ist jedoch wichtig, den Überblick zu behalten-&#--of die Eindringkörpergeometrie während des Prozesses, da dies kann durch Spitzenverschleiß über die Tausende von Vertiefungen in der beteiligt verändert werden Karten. Darüber diese Studie korrelieren wir die XPM mit der kristallographischen Orientierung bildet durch EBSD und die Zusammensetzungs Karten erhalten durch EDS von ausgewählten Bereichen der gegossenen Inconel 718 Proben unterzogen, um drei verschiedenen temperiert erhalten. Die EDS-Ergebnisse zeigten eine akute NB-Segregation über die dendritischen Waffen und in den interdendritischen Regionen, die in den XPM-Karten zu starken Nanohardness-Gradienten führen. Dennoch zeigen die XPM Karten relativ konstant Elastizitätsmoduli innerhalb der Körner,nicht durch die lokale chemische Zusammensetzung beeinflusst, sondern eine direkte Abhängigkeit der Kornorientierung, wie für Materialien mit hoher elastischer Anisotropie wie Nickel erwartet. Ermittlung der Abhängigkeit der lokalen mechanischen Eigenschaften mit chemischer Segregation ist der Schlüssel zum Maßschneidern der Eigenschaften des erhaltenen Materials beim Gießen oder anderen Verfestigungsverfahren, wie wir Schweißen, Reparieren oder 3D-Druck, für die Verarbeitung von Parametern zu optimieren und für Mikrostrukturbasierte Modelle zu entwickeln.

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2.1 Ergebnisse.GEFüGE Das Material in der vorliegenden Studie verwendet wurde, war ein gegossener IN718 polykristallinen Ni BASE Superlegierung, wobei die durchschnittlichen Zusammensetzung in der Tabelle 1 gezeigt---