Heterogenita slitiny Inconel 713 LC

Heterogeneity of Inconel 713 LC

journal article - other

en

The contribution deals with the chemical and structural heterogeneity of a creep resistant Ni-based alloy Inconel 713 LC. This material belongs to the cast poly-crystalline nickel super-alloys which are used for the production of circulating wheels of small combustion turbines for supplementary energetic units in aviation industry. In operational conditions of combustion turbines as part of turbo engines, blades of the circulating wheels are stressed in time, temperature and stress variable cycles during the loading procedure. The blades are exposed to a series of degradation factors such as high-temperature corrosion, fatigue processes and creep during the operation. Measurement of the chemical microheterogeneity of elements was realized in as-cast state before and after exploitation. As microanalytical complex was applied JEOL JXA 8600/KEVEX Delta V Sesame and EDS. In the analysis of chemical microheterogeneity, the concentrations of Al, Ti, Cr, Ni, Zr, Nb, Mo were measured in 101 points of the structure. Then the indices of dentritic microheterogeneity IH were estimated. The redistribution of elements is discussed.

Příspěvek zhodnocuje chemickou a strukturní heterogenitu niklové slitiny Inconel 713 LC. Tento materiál patří mezi lité polykrystalické niklové superslitiny, které jsou užívány k výrobě oběžných kol malých spalovacích turbín pro pomocné energetické jednotky v leteckém průmyslu. V provozních podmínkách spalovacích turbín proudových motorů jsou lopatky oběžných kol namáhány časově, teplotně a napěťově proměnnými cykly zatěžování. Během provozu jsou lopatky vystaveny řadě degradačních vlivů, zejména vysokoteplotní korozi, únavovým procesům a creepu. Měření chemické mikroheterogenity prvků bylo realizováno na vzorcích slitiny v litém stavu před a po provozním zatížení. K měření koncentračních dat vybraných prvků byl použit mikroanalytický komplex JEOL JXA 8600/KEVEX Delta V Sesame a metoda energiově disperzní analýzy. Na každém vzorku byly měřeny koncentrace sedmi prvků (Al,Ti,Cr,Ni,Zr,Nb,Mo) ve 101 bodech struktury. Na základě matematicko-statistických metod byly vypočítány základní segregační charakteristiky měřených prvků. Bylo zjištěno, že chemická heterogenita studované niklové slitiny roste směrem od středních částí lopatky k náboji. Je pozoruhodné, že největší mikroheterogenita turbínových lopatek v místech u náboje koresponduje s frekventovaných výskytem míst iniciace únavových lomů.

The contribution deals with the chemical and structural heterogeneity of a creep resistant Ni-based alloy Inconel 713 LC. This material belongs to the cast poly-crystalline nickel super-alloys which are used for the production of circulating wheels of small combustion turbines for supplementary energetic units in aviation industry. In operational conditions of combustion turbines as part of turbo engines, blades of the circulating wheels are stressed in time, temperature and stress variable cycles during the loading procedure. The blades are exposed to a series of degradation factors such as high-temperature corrosion, fatigue processes and creep during the operation. Measurement of the chemical microheterogeneity of elements was realized in as-cast state before and after exploitation. As microanalytical complex was applied JEOL JXA 8600/KEVEX Delta V Sesame and EDS. In the analysis of chemical microheterogeneity, the concentrations of Al, Ti, Cr, Ni, Zr, Nb, Mo were measured in 101 points of the structure. Then the indices of dentritic microheterogeneity IH were estimated. The redistribution of elements is discussed.

chemická heterogenita, niklová superslitina, rotorová lopatka

chemical heterogeneity, nickel-base superalloy, rotor blades

2005

01.01.2005

HF TU

Hutnická fakulta Technická univerzita Letná 9/A Košice Slovensko

1335-1532

Acta Metallurgica Slovaca

11

1

68–73

6