Corrosione da stress delle superleghe basate suni (3)

Data di rilascio:2021-08-27

imagingSEM suggerisce che la presenza combinata iniziale dei risultati di tensione e corrosione a caldonella reazione deiγ’'precipitates. Crepe poi avviare da caratteristiche simili alle caratteristiche corrosione pit (Figura7) e si propagano attraverso ilγ’'where corrosione è presente (Figura8). Utilizzando i risultati dell'analisi EDX (Figura5) si ipotizza che questo è a causa del minor contenuto Cr e Co delleγ ''precipitates \\. N 

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figure 4.Unstressed prodotto di corrosione a 550 ° C ed esposti a 5 ugCM/2h con un gas di prova di aria - 300 VPPM SO/2(a) 500 h conseguente 7 · 7 scaglia di ossido um (b) 100 h di esposizione conseguente scaglia di ossido 2 · 43 um.


I attacco corrosione sposta versoγ, e si Ipotesi esised che questo avviene quando la ricca scala protettivo NiOCoO ossido si forma, come questo impoverisce Co dalla lega che è concentrata principalmentenella matrice./


FEA principale e von Mises stato tensionale modellazionein Crings-

FEA modellazione previsto che massima sollecitazione verificatonella regione centrale del Cring come mostrato in Figura-9. FEA anche previsto la presenza di uno stato di stress piùaxial ai C-ring, wher-&101; il più grande aereo sollecitazione principale risolto, denominato# to come massimo principale, si verifica lungo il xAXIS, e il secondo piano di sollecitazione risolto, contemplato come principale mezzo, si verificanel lungo z-AXIS.-

Questo stato tensionale suggerirebbe crepe sarebbero dapprima avviare e poi propagarenella zAXIS wher-&101; massimo principale agisce in unnormalenell'apertura fessura modo I. Tuttavia, come crepe propagano e#Δkexceedsk\\ esimo poi crepe secondarie potrebbero propagarsi in tutte e tre le direzioni principali. Una sintesi delle condizioni di stress per vari ΔDvalues ​​è dato in  Table3.

FEA è stato ulteriormente utilizzato per predire lo stress inten sità e concentrazione intorno a fessura (Figura

10) all'interno del C \\ geometrianring. Questi microcracks stati modellatinella regione centrale del Cring utilizzando un raffinato tetraedrico maglia; i risultati sono presentatinella Tabella--4-.

 FEA modellazione di intensificazione degli sforzi suggerisce che crepe o buche devono essere maggiore di 100 um per il cracking a verificarsi dato un  k -esima di 15 MPa.m12 come soglia di fatica riportati per CMSX4 [/21-]. Quindi la presenza di corrosione a caldo può avere un effetto significativo sulla riduzioneil materiale 39;. S&k#\\ ennesimononché concentrando stress attraverso corrosione pitting

图片7.png

Analysis delle dimensioni di una fossa corrosione cracking Cring provino implica che un diametro fossa 10 um ha initi aTED screpolature durante queste esposizioni (Figura

7-). Utilizzando il FEA calcolato fattore geometricoΥof 0 · 836, questo dà una teorica ridottak di 3 · 748MPa.m12when corrosione a caldo viene simultaneamente agisce con un carico di 800MPA; una riduzione del 75%. Ciò significa che fessurazione può verificarsi a sollecitazioni decisamente inferiori applicate. /  

图片8.png
figure 5.

Surface corrosione cricca e ridiffusa EDX caratterizzazione a 800 MPa dopo 300 h con 5 ugcm2/h deposizione flusso e un gas di prova di aria -. 300 VPPM SO2/

图片9.png

图片10.png


figure 6.

Cracking di Crings a 800 MPa con 5 mcgCM2-/h deposizione flusso e un gas di prova di aria - 300 VPPM SO2/(a) sezione 100 h di esposizione (b) 300 h sezione trasversale esposizione (c ) 300 h centrale di cracking (d) 500 h simmetrici screpolature.

图片11.pngfigure 7.

immagini elettroniSecondary di 800 MPa C ring con un 5 ugCM2-/h deposizione flusso e un gas di prova di aria - 300 VPPM SO 2/(a) 100 h frattura faccia mostrano segni dei marchi alaggio (b) 100 h frattura faccia, cricca mostrando attacco γ ''(c) 100 h esemplare superficie mostrando attacco di γ '(d) superficie di frattura alto mag 100 h a fessura (e) 300 h attacco corrosioneγ  ''precipitate (f) 500 h corrosione attack di γ 'precipitate (f) 500 h corrosione attack di γ matrix. 

图片12.pngfigure 8.

SEM immagini vicino a punte di crack da CMSX4 C \\ campioninring sottolineato a 800 MPa ed esposti ad un ambiente di corrosione cona depositare flusso di 5 mgcm--2/h e gas di prova dell'aria - 300 VPPM SO2(a) esposizione 300 h (b) 300 h di esposizione (c) 300 h di esposizione (d) 100 esposizione h./

图片13.pngfigure 9.

orientamento

AXIS per Cring modellazione, mostrando distribuzionenormale stress all'interno di un Cringnei principali xAXIS, per un\\ condizionenboundary di Δ-D--0 · 612 millimetri.schemaA Kitagawa [ =23

] è stato tracciato al demone strate stress e crepa o dimensione dei difettinecessaria per superare il materiale

39; sk-esima (Figura ). Questo viene fatto sia per il calcolo teoricok-esimo in condizioni di corrosione a caldo, e utilizzando il riferitok-esimo per l'aria.distribuzione

figure 10.

图片14.png

Stress intorno ad un centrale 100 pm

\\ puntancrack in Cring a 890 MPa.-figure 11.

schema图片15.pngKitagawa prodotta da analisi FEA corrosione crepa intensificazione degli sforzi, che mostra la dimensione fessura difetto richiesta per

initiate di cracking con e senza la presenza di corrosione a caldo.Conclusions

SEMEDX caratterizzazione del prodotto corrosione prodotta da tensocorrosione in CMSX4 Crings a 550 ° C è coerente con il tipo II corrosione a caldo.

hot condizioni di corrosione a 550 ° C combinato con sollecitazioni statiche superiori a 500 MPa può causare un significant meccanismo fessurazione caldo corrosione. Un limite inferiore sembra esistere circa 500 MPa. Tuttavia a dosaggi superiori 100 h con un flusso di 5 ug/cm2-h screpolature è ancora presente visibilmente.-

FEA modellazione predice lanatura multiassiale dello stato di sollecitazione di un serrato Cring e cracking osservata in fase di test sperimentale supporta i risultati della modellazione. Determinando lo stress efficace attraverso il criterio di von Mises, FEA calcolato concorre sollecitazione equivalente con quella da ISO 7539/5./

FEA di intensificazione degli sforzi di modellizzazione in suggerimenti crepa stime che la stanchezzafracture (--k

-esimo) può essere ridotto fino al 75% con l'effetto combinato di corrosione a caldo in CMSX

4./imagingSEM suggerisce il meccanismo tensocorrosione calda combinato inizialmente attacchiγ-'

'precipitates, crepe quindi propagano attraverso precipitati come gli attacchi meccanismo dispone avanti del suo percorso di propagazione. Un interruttore per attaccare il γ

matrix si osserva. Si ipotizza che ciò avvenga per formare scaglia di ossido NiOCoO che esaurisce Co dalγmatrix./ 


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