Corrosión de estrés de las superaloyas a base de NI (3)

Fecha de lanzamiento:2021-08-27

imagingsem sugiere que la presencia combinada inicial de estrés y la corrosión en caliente resultados en la reacción de losγ’'precipitates. Grietas inician entonces de características similares a las características de corrosión por picaduras (Figura7) y se propagan a través de laγ’'where la corrosión está presente (Figura8). Utilizando los resultados de análisis EDX (Figura5), se planteó la hipótesis de que esto es debido a la menor contenido de Cr y Co de losγ ''precipitates. 

图片5.png


图片6.png

Figure 4.producto de corrosiónUnstressed a 550 ° C y se expusieron a 5 g/CM2/h con un gas de prueba de aire - 300 ppm en volumen SO2(a) h 500 resultando en 7 · 7 cascarilla de óxido m (b) 100 h de exposición resultando en escala óxido de 2 · 43 m.


El ataque de la corrosión se desplaza a laγ, y se esised hypoth que esto sucede cuando se forma la costra de óxido rico protectora NiO/CoO, ya que esto reduce Co de la aleación que se concentra principalmente en la matriz.


\\ AENoF principal y de von Mises estado de estrés modelarin Crings-

\\ AENoF modelado predijo que la tensión máxima se produjo en la región central de la C

ring como se muestra en la Figura-9. FEA también predijo la presencia de un estado de estrés múltiplesaxial dentro de la Cring, RCEst--101; el mayor avión tensión principal resuelto, referido&# to como principal máxima, se produce a lo largo de la xAXIS, y el segundo plano de estrés resuelto, a que se refiere como el principal medio, se produce en lo largo de la zAXIS.--

Este estado de estrés sugeriría grietas serían en primer lugar iniciar y luego propagarse en la z

AXIS wher-101; la principal máxima está actuando en unanormal en la abertura de grieta modo I. Sin embargo, como grietas se propagan y&#Δkexceedsk-ésima a continuación grietas secundarias podrían propagarse en las tres direcciones principales. Un resumen de las condiciones de estrés para varios ΔDvalues ​​se da en  Table3.se utilizó más \\ AENoF para predecir el estrés inten sidad y la concentración alrededor de un extremo de la fisura (Figura

10) dentro de la Cring geometría. Estos microcracks se modelaron en la región central de la Cring usando un refinado tetraédrica de malla; los resultados se presentan en la Tabla--4-.

\\ AENoF modelado de intensidad de tensiones sugiere que las grietas o pozosnecesitan ser mayor que 100 micras para el craqueo a ocurrir dado un  k  -ésima de 15 MPa.m12 como el umbral de fatiga reportado para CMSX4 [21/-]. Por lo tanto la presencia de corrosión en caliente puede tener un efecto significativo en la reducción deEl material de 39;. Sk&#-ésimo, así como la concentración de estrés a través de picaduras de corrosión

图片7.png

Analysis del tamaño de un pozo de la corrosión en agrietado Cring espécimen implica que un pozo de 10 m de diámetro tiene Initi aTED agrietamiento durante estas exposiciones (Figura

7-). Usando el FEA calculado factor de geometríaΥOF 0 · 836, esto da una teórica reducidak -ésimo de 3 · 748MPa.m12when corrosión en caliente está actuando simultáneamente con una tensión de 800MPA; una reducción del 75%. Esto significa que de craqueo se puede producir a tensiones considerablemente más baja aplicada. /  

图片8.png
Figure 5.

Surface grieta de fatiga a la corrosión y la espalda dispersos caracterización EDX a 800 MPa después de 300 h con un 5 gCM2/h deposición flujo y un gas de prueba de aire -. 300 ppm en volumen SO2/

图片9.png

图片10.png


Figure 6.

Cracking de Crings a 800 MPa con un 5 gCM2-/h deposición flujo y un gas de prueba de aire - 300 ppm en volumen SO2/(a) sección transversal 100 h de exposición (b) 300 h sección transversal de la exposición (c ) 300 h central de craqueo (d) 500 h simétrica agrietamiento.

图片11.pngFigure 7.

imágenes de electronesSecondary de 800 MPa C ring con unos 5 gCM2-/h deposición de fundente y un gas de prueba de aire - 300 ppm en volumen de SO 2/(a) cara de fractura h 100 que muestran signos de marcas varar (B) 100 h cara de fractura, punta de la grieta que muestra ataque denγ ' '(c) 100 espécimen h Tiempo de muestra ataque de\ γ(d) superficie de fractura de alta mag 100 h en punta de la grieta (e) 300 h ataque de la corrosión deγ ' 'precipitate (f) 500 h corrosión attack de γprecipitate (f) 500 h corrosión attack de γ matrix. 

Figure 8. imágenes图片12.png

sem cerca de consejos de crack de CMSX4 C \\ samplesnring destacaron a 800 MPa y se exponen a un entorno corrosión cona depositar flujo de 5 gCM-2-h y gas de prueba de aire - 300 ppm en volumen SO/2(a) 300 h de exposición (b) 300 h de exposición (c) 300 h de exposición (d) 100 h de exposición./

Figure 9.图片13.pngorientación

axis para C

ring modelado, que muestra la distribución tensiónnormal dentro de un Cring en el director xAXIS, para una\\ condiciónnboundary de ΔD---0 · 612 mm.diagramaA Kitagawa [ 23=] se ha trazado a demonio Strate el estrés y la grieta o el tamaño del defecto senecesita para superar el material

39; sk-ésimo (Figura&11#). Esto se hace tanto para el calculado teóricoken condiciones corrosivas calientes, y utilizando el reportaronk-ésima para el aire.distribuciónFigure 10.

图片14.pngStress alrededor de un céntrico 100 m

\\ punta Ncrack en un C

ring a 890 MPa.-Figure 11.

diagrama

Kitagawa producido a partir de análisis FEA corrosión de intensidad de tensiones crack, que muestra el tamaño del defecto de grietas requerido para图片15.png

initiate craqueo con y sin la presencia de corrosión en caliente.

Conclusions

sem

EDX caracterización del producto de la corrosión producida por corrosión bajo tensión en CMSX4 Crings a 550 ° C es consistente con el tipo II la corrosión en caliente.

hot condiciones de corrosión a 550 ° C combinado con esfuerzos estáticos de mayor que 500 MPa puede causar una signifi- mecanismo de agrietamiento por tensión corrosión en caliente sig. Un límite inferior parece existir alrededor de 500 MPa. Sin embargo, con exposiciones mayores que 100 h con un flujo de 5 gcm2/h craqueo es todavía visiblemente presente.--modelado \\ AENoF predice lanaturaleza multiaxial del estado de tensión dentro de un C pinzada

ring y el agrietamiento observado en las pruebas experimentales apoyan los resultados de los modelos. Mediante la determinación de la tensión efectiva mediante el criterio von Mises, FEA calcula concurre estrés equivalentes con que a partir de lanorma ISO 7539

5.//\\ AENoF de intensidad de tensiones alrededor de modelado estimaciones bordes de grieta que la fatigafracture (

k--ésimo) se puede reducir hasta en un 75% con el efecto combinado de la corrosión en caliente en CMSX-4.

imagingsem sugiere la corrosión en caliente mecanismo de tensión combinada inicialmente ataques/γ'-

'precipitates, grietas entonces se propagan a través precipitados como los ataques mecanismo ofrece por delante de su trayectoria de propagación. Un interruptor de ataque delγ\\ se observanmatrix. Se formuló la hipótesis de que esto se produce con el fin de formar la costra de óxido NiO COO que agota Co de la

γ

matrix./ 

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