Characterisation of microstructure evolution during high temperature creep of CMSX-4 superalloy by TEM, HRSTEM and high spatial resolution EDX mapping
PBN-AR
Instytucja
Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej (Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie)
Informacje podstawowe
Główny język publikacji
EN
Czasopismo
IM Inżynieria Materiałowa
ISSN
0208-6247
EISSN
Wydawca
Wydawnictwo SIGMA-NOT Sp. z o.o.
DOI
Rok publikacji
2013
Numer zeszytu
3
Strony od-do
153--156
Numer tomu
34
Link do pełnego tekstu
Identyfikator DOI
Liczba arkuszy
Autorzy
Słowa kluczowe
EN
creep
rafting
single crystal superalloys
PL
monokrystaliczne nadstopy niklu
pełzanie
rafting
Streszczenia
Język
EN
Treść
Microstructural analysis ofCMSX-4 single nickel-base superalloy have been performed to investigate the mechanisms controlling its creep deformation at high temperature. The attention was focused on the examination of the dislocation networks and the chemical elements partitioning between the y and y' phases. The results of TEM investigations shown that in the primary creep stage at 950°C/185 MPa the dislocation networks are formed by reactions between dislocations. Initially unstable networks are converted into stable configurations, containing dislocations, which cannot move by slip. High spatial resolution EDX mapping allowed the investigation of chemical composition at nanoscale. It was determined, that heat treated CMSX-4 superalloy the y phase contains Co, Cr, Re as well as Ni and W. The content of Ni and W in y phase is smaller than in y' phase, which contains also Al, Ti and Ta. During the high temperature creep of CMSX-4 the morphological change of the y' particles from cubes to plates, called rafting, occurs. The increased concentration of Co and Cr at y-y' interfaces in CMSX-4 with rafted microstructure was observed. It was postulated that the observed segregation can be related with the diffusion of Co and Cr, associating dissolution of vertical y phase channels during rafting.
Język
PL
Treść
W celu zbadania mechanizmów wysokotemperaturowego pełzania monokrystalicznego nadstopu niklu CMSX-4 przeprowadzono badania zmian mikrostruktury metodami mikroskopii elektronowej. Szczególną uwagę zwrócono na budowę siatek dyslokacyjnych oraz podział pierwiastków chemicznych pomiędzy fazy y i y'. Wyniki badań metodami TEM wykazały, że w pierwszym stadium pełzania w 950°C/185 MPa tworzą się siatki dyslokacyjne na skutek reakcji pomiędzy dyslokacjami. Początkowo niestabilne siatki dyslokacyjne ulegają przebudowie do konfiguracji stabilnych, zawierających dyslokacje, które nie mogą się poruszać przez poślizg. Mapy rozmieszczenia pierwiastków uzyskane za pomocą STEM-EDX z wysoką rozdzielczością przestrzenną umożliwiły zbadanie składu chemicznego w nanoskali. Stwierdzono, że w nadstopie CMSX-4 w stanie obrobionym cieplnie faza y zawiera Co, Cr, Re oraz Ni i W. Zawartość Ni i W w fazie y jest mniej sza niż w fazie y', która zawiera również Al, Ti i Ta. Podczas wysokotemperaturowego pełzania w mikrostrukturze nadstopu CMSX-4 zachodzi zmiana kształtu wydzieleń fazy y' z sześciennego na płytkowy, nazywana raftingiem. Po raftingu na granicach międzyfazowych y-y' zaobserwowano zwiększone stężenie Co i Cr. Segregacja Co i Cr do granic y-y' jest prawdopodobnie związana z rozpuszczaniem się pionowych kanałów fazy y podczas raftingu.
Cechy publikacji
original article
peer-reviewed
Inne
System-identifier
idp:074131