Efecto de Yttrium en las propiedades de agrietamiento y fluencia en caliente de una superalloy basada en NI construida por la fabricación aditiva (5)

Fecha de lanzamiento:2021-06-28

4.2. Efectos del tratamiento de calor y la anisotropía en Fluencia Propiedades

first, hemos considerado el efecto morfología de grano en las propiedades de fluencia. En la condición AS-BUILT, ambos especímenes HX como HX-A mostraron la formación de grano de columna (Figura 5). La formación de grano columnar es un fenómenonatural en materiales fabricados aditivos. Esto ha sido probado por muchos investigadores en diferentes aleaciones [28,29]. Los granos columnares se atribuyen principalmente a crecimiento de grano epitaxial, una consecuencia de la capa-by-Layer formación con rápido calentamiento y enfriamiento durante el proceso de SLM [30]. Es bien sabido que los materiales que tienen una morfología de grano columnar exhiben mejores propiedades de fluencia [31]. Aunque el HX-a como-built espécimen tenía muchas grietas, que mostró mejores propiedades de fluencia que el espécimen HX. El HX-a verticales propiedades de fluencia de las muestras mostró 1,46 veces más larga vida de fluencia de la muestra verticales HX en la que \\ condiciónnbuilt (Figura 10a). Además, la adición de itrio en el HX-a espécimen óxidos formados de Y y de Si (Figura 4) y de la vida de fluencia prolongada en comparación con la muestra de HX. Las propiedades de fluencia de la muestra horizontal como-built se muestran en la Figura 10b. En los especímenes horizontales, el espécimen HX-A mostró una vida útil inferior en comparación con el espécimen HX. Esto se debe a la presencia de grietas perpendiculares al eje de estrés (Figura 1b). Como resultado, el Espécimen HX Havin-g Menos grietas (Figura 1A) mostraron una vida más larga que el espécimen HX-A. Sin embargo, debido a las grietas y la morfología de grano columnar en la condición como-built, propiedades de fluencia anisotrópicas prevalecieron en tanto HX y HX-a especímenes. El tratamiento de la solución cambió las microestructuras de los especímenes HX y HX-A. Después de la solución de tratamiento térmico, la muestra HX mostró una morfología de grano equilibrada y la orientación se hizo aleatoria (Figura 8A). Por otro lado, el HX-a espécimen mantiene una morfología columnar (Figura 8b). El análisis SEM de la HX-a como \\ samplenbuilt en el límite de grano reveló la formación de carburos en el límite de grano, lo que indica que el efecto de grano de pinning límite mantiene la morfología columnar de grano (Figura 7a). El análisis de FE-SEM se llevó a cabo en el límite del grano en el espécimen HX-A ST para encontrar fases en el límite. MC (Si, Y), (mo, w) 6c, y carburos CR23C6 formados en el límite de grano (Figura 7b). El límite del grano que pasa por carburos eventualmente mantiene la morfología del grano columnar. Otra diferencia fundamental entre el HX y HX-a ST especímenes es la formación de carburos M6C dentro de la HX-a granos de muestra (Figura 9a). Yttrium promueve una alta densidad de carburos de mo-rich fino y óxido más grande dentro del grano (Figura 9a). la vida de fluencia a lo largo de la dirección vertical de la muestra ST (29,6 h) HX-a fue ocho veces mejor que la de la muestra de HX ST, y el alargamiento creeprupture llegó a ser casi el doble que el de la muestra de HX ST (Figura 10c). El HX-a ST morfología de granos del espécimen fue similar a las de los solidificada direccionalmente (DS) superaleaciones de Ni-based [29]. Los límites de grano sonnormales al eje de estrés, suelen ser los sitios de iniciación de grietas en las superalloys de fundición convencional. Por lo tanto, la morfología del grano columnar mejora la vida de fluencia. Por lo tanto, el espécimen vertical HX-A ST mostró mejores propiedades de fluencia que la muestra vertical HX ST. Por otro lado, la prueba HX St Creep resultó en una baja vida y ductilidad de fluencia debido a la morfología de grano equiesed en el espécimen HX ST. Hay dos razones adicionales detrás de la mejora de la vida de fluencia en el espécimen vertical HX-A ST. En primer lugar, la formación de carburos M6C el interior de los granos en el espécimen HXA (Figura 9a) también afecta mejora la vida de fluencia en el HX-a ST espécimen verticales. Segundo, los óxidos Y y SI son estables incluso a temperaturas más altas; sino que también mejoran la resistencia a la fluencia al obstaculizar movimiento de la dislocación; por otra parte, de grano carburos límite de control de límite de grano de deslizamiento, lo que resulta en la relación de fluencia más baja en el HX-a muestra (Figura 13).-

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Additionally, la formación de continuo carburos en el límite de grano (Figura 14a) resulta en baja ductilidad; Dado que las carburos son fases frágiles una vez que lasnucleaciones de grietas se propagan rápidamente, reduciendo el alargamiento (Figura 10C). Sin embargo, de la comparación entre la figura 6D y la figura 14b, el carburo discreto aumenta durante el ensayo de fluencia en HXa ST y ductilidad mejorada fluencia debido a que estos carburos (Figura 14b) resisten límite de grano de deslizamiento y la formación de grietas resultante. También se realizó una prueba de crianza en las muestras de calor de solución horizontal. En el espécimen HX-A (Figura 1b), estas grietas se alinean perpendiculares al eje de estrés, y aumenta la concentración de estrés en la punta de la grieta. La fácil propagación de la grieta resulta en propiedades bajas de fluencia. El espécimen horizontales HX mostraron una mejor vida de fluencia que el HX-a espécimen horizontales (Figura 10d) ya que el primero tenían menos grietas (Figura 1a).--

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