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NI 기반 초합금의 스트레스 부식 (2)

출시일:2021-08-27

prior 테스트, C-ring 샘플 IPA (이소 프로필 알코올)와 초음파 욕조에서 청소되었습니다. 부식 노출은 수평, 제어 된 분위기로 수행되었습니다. 부식 환경, 퇴적물 조성 및 증착물 플럭스는 잘 using 잘-established 예금 방법론 (예 : Sumner et al.])을 제어 하였다. 표본을 Na2 SO4/K2 SO4의 80/20 m 혼합물로 코팅 하였다. 유닛 면적당 탈착 된 소금의 질량을 측정하고 시편을 증착 플럭스를 제어하기 위해 100 시간마다 재충전되었다. 공기 - 300 VPPM SO2의 가스 환경을 사용하고, 모든 시험은 550 ℃에서 수행되었다. C-RINGS는 800, 700 및 500 MPa로 스트레스를 받았고 5 μg CM2H의 대상 DEP 오폐 플럭스로 노출 된//FOR 100, 300 또는 500 시간 노출 시간을 노출시켰다. 또한, 각각의 목표 응력 수준에서 1 개의 C-Ring은 보증금없이 300 시간 동안 노출되었다.

samples Metprep의 에폭시 세트 수지와 Ballotini (40-70 μm 직경 유리 구체)의 50:50 혼합물에 장착되었습니다. 샘플을 사용하여 석유 윤활제를 사용하여 부식성 uCTS 및 침전물의 용해를 방지하고, 빻아서 1 μm 다이아몬드 페이스트 마무리 (다시 윤활제를 사용하여 다시)

both 광학 SEM Ples의 SEM 검사가 수행되었다. 각 노출 기간 후 C-RINGS에 크래킹이 존재 하는지를 결정하기 위해 광학 현미경 검사를 사용 하였다. SEM은 분해 메커니즘의 합금 미세 구조와의 상호 작용의 결과를 특성화하는 데 사용되었습니다. FEI XL-30 및 JEOL 7800F 필드 전자 건 (FEG) BackScat Ter Energy-dispersive X-Disperive X-RAY (EDX) 탐지기가 장착 된 SEMS는 특성 및 SEM 이미징에 사용되었습니다. SEM 이미지는 특징의 정확한 측정을 가능하게하는 이미지 j 소프트웨어를 사용하여 Post Processed되었습니다.

图片2.png

figure 1.CCS-5 (A) 정면 단면 (B) 상위 뷰 단면 (C) 측면보기-cross 섹션 (D) 아이소 메트릭 뷰. (단위 in mm.)

图片3.png

-plates 사이에 제한됩니다.

fea 모델링은 Ansysworkbench 15 [

18 ]을 사용하여 수행되었습니다. 이 분석에 사용되는 재료 모델은 Siebörger et al.에서 CMSX4에 대한 Monotonic Surrogate Material 데이터를 사용하여 생성 된 등방성 모델이었습니다. [17-]. CRing은 두 개의 플레이트 (그림2-) 사이에서 제한을 냈습니다. 마찰없는 슬라이딩 접점은 적은 양의 상대적인 움직임을 허용하기 위해 2 개의 블록과 CRing 사이에서 사용되었습니다. 경계 조건-were 식 (

)을 사용하여 계산 된 것과 동일한 변위를 통해 적용 (및 테이블3에 나열).c

ring은 c

ring의 중앙 섹션에서 메쉬의보다 정확한 정확도를 허용하기 위해 세 개의 분리 된 세 초로 모델링되었습니다. 이것은 균열이 일어날 수 있다는 용지이자 이는이 중심 영역에 있었던 것처럼 인상적인 것처럼인가였습니다. 16 진수 지배적 인 메쉬는-101; Ver 가능합니다. 그러나 균열 팁 주위에 맞추는 것은 균열 팁 기하학의 크기와 복잡성으로 인해 테트라 히드라-&#MESH의 사용을 필요로하였습니다.

when 클램프, 다축 스트레스 조건은 미리 묘사되었습니다 c

ring에서. 이러한 VON MISE 기준은 국부적 스트레스 값을 얻는 데 사용되었습니다. 그러나 그림

3-,AS와 같이 모드 I 균열 개구와 관련하여 주요 또는 정상 응력을 고려하는 것이 유용했습니다. 이러한 스트레스는 C에 대해 더 높을 수 있습니다

-linear 탄성 골절 역학 (방정식 (-

))을 평가하는 데 사용 된Linear 탄성 골절 역학 (방정식 (3)을 사용하여 현지 스트레스 강도를 평가하는 데 사용되었습니다. 범위 (Δ-k-) cring 내에서 마이크로 세미elliptical 균열에 대 한. 응력 강도는 ANSYS R15 [-18

] 스트레스 강도 솔버 코드를 사용하여 평가 하였다. ANSYS는 T

Stress Eval19191919

19 图片4.png

-방정식 ( 3) : 선형 탄성 골절 역학 방정식 [20].-/figure 3.Crack 오프닝 모드 (A) 모드 I (B) 모드 II 및 (C) 모드 III.

FEA 생성 로컬 균열 팁 응력 강도 예측은

geometry를 계산하는 데 사용되었습니다. CRing 기하학에서 유한 표면 균열에 대 한 팩터 (-).&

--/k/균열의 가능성을 평가하는 것과 비교됩니다. CMSX

4의

k은 750 ° C [ 21]에서 공기에서 15 mpa.m12로보고되었습니다. 스트레스 강도를 통해 FEA 모델링을 통해 _ 계수는 균열의 가능성과 핫 부식의 효과를results 및 토론

의 가능성을 결정하기 위해 비교 될 수 있습니다. CMSX4 C-RINGS의 N CRingunstressed 섹션 5 μg-CM2 H의 대상 증착 플럭스로 550 ° C에서 COR로드 됨 공기 - 300 VPPM SO2의 가스 환경. 샘플을 100, 300 및 500 시간의 노출 시간 후에 제거 하였다. 검사는 co,ni, s 및 o (그림

--)를 포함하는aN 산화물 스케일의 형성을 보였다. Type II 핫 부식 [

7 , 22 ,-22]과 일치하는 산화물 스케일 아래에 황산화가 발생했습니다.-강조 CRINGS, 부식의 균열 SAM PLES는 100 시간 동안 엑스포 고리 후 800AND 700 MPa에서 관찰되었다; 100 시간 (Table2 )보다 긴 노출 시간을 위해 500MPa에서도 여전히 가시적 인 균열이 있습니다. 대비 Cring 테스트가 테스트 조건에 노출 된 500H 500H 후 균열의 흔적을 보이지 않았습니다.

가장 높은 스트레스 중앙 지역 내에서 일반적으로 균열을 경험했습니다. 그러나 균열이 중심에서 시작될 때, CRing (그림

6
) 주위의 시프트 된 응력 분배기로 인한 중심선의 어느 한쪽에 균열이 발생합니다.

부식 메커니즘은 공격에서 다양하지만matix (

'\\n \\n \\n '\\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\nn) 이것은 두 개의 미세 구조 기능 (그림 \\n \\n7 \\n \\n) 사이의 대조의 변화로 SEM Backscattered \\ N \\ N \\ NImaging에서 볼 수 있습니다. 이 백서 전자는 부식 제품에있는 S 및 O의 S 및 O의 낮은 원자 수에 기인합니다. \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n