첨가제 제조에 의해 내장 된 NI 기반 초합금의 뜨거운 균열 및 크리프 특성에 대한 이트륨의 효과 (1)

출시일:2021-06-28

  abstract : 우리는 셀렉 로이-X에 의해 처리 된 Hastelloy&X의 뜨거운 균열 및 크리프 속성에 희토류 요소 이트륨 (Y)의 효과를 연구했습니다.#-116; Ive 레이저 녹는. 우리는 두 개의 다른 합금을 사용하여 Hastelloy-X에서 뜨거운 균열을 연구했습니다 : 하나는 0.12 질량 % 이트륨 첨가 된이트와 하나의 이트륨이있는 것입니다. y-free hastelloy-x는 주로 Si, W, W6C-Type 카바이드 그레인 경계와 방사선 영역에서 SiC-및 W6C-type 카바이드의 분리로 인해 균열이 적었습니다. 다른 한편으로, Y-Added hastelloy-X 표본으로 형성된 균열이 트리 움&rich 카바 이드 (YC)의 형성을 초래합니다. POST#HEAT 처리를 2 시간 동안 1177 ℃에서 수행 한 다음 공기 냉각을하여 양호한 크리프 특성을 얻었다. 우리는 수직 및 수평 방향을 따라 크리프 테스트를 수행했습니다. havin--103; 더 많은 균열, y-added-built hastelloy-x 표본은 Hastelloy-X 표본보다 긴 크리프 생명과 연성을 보여주었습니다. 이것은 주로 곡물 내부의 Y2O3 및 SiO2의 형성 때문이었습니다. 솔루션 처리 후 Y-Added 시험편의 크리프 수명은 YFree Solution

treated Specimen의 것보다 8 배 더 오래되었습니다. 이것은 주로 솔루션 치료 후에도 칼라 곡물 형태의 유지 때문에 주로였습니다. 또한, M6C 카바이드, Y2O3 및 SiO2의 형성은 크리프 수명을 향상시켰다. Y의 효과를 요약하기 위해 Y 첨가물은 크리프 이방성을 가져온 균열의 형성을 촉진 시켰습니다. 그러나, 산소의 안정화 및 그레인 경계의 이동 및 슬라이딩을 금지하는 이산 탄화물 침전의 촉진을 통해 크리프 특성을 향상 시켰습니다.

  

 

introduction

--elective 레이저 녹는 (SLM) 높은-Power 레이저를 통해 계층-Bylayer 증착을 사용하여 복잡한 모양을 가진 금속 성분의 제조에 대한 첨가제 제조 (AM) 첨가제 기술입니다. Hastelloy-X는 우수한 높은-temperature 산화 및 내식성, 성형 성 및 1000-1200 ◦ C의 온도 범위에서 기계적 성질을 가진 솔리드-solution-trentied Ni/based superalloy입니다. 이러한 속성 때문에 연소 챔버, 캐빈 히터, 스프레이 바 및 가스 터빈 엔진 구성 요소와 같은 우주 항공 공학에서 적용 할 수 있습니다. 2013 년 가스 터빈 제조업체 지멘스는 첨가제 제조 에서이 물질을 성공적으로 사용하여 Electro-optical System (EOS) SLM 기술로 구성 요소를 신속하게 구축하고 수리합니다. 그럼에도 불구하고, 극단적 인 온도 구배 및 SLM 공정의 빠른 가열 및 냉각 (∅106 k-s), HastelloyX, in718 및 cm247lc와 같은 니켈

based 초자연성, 몇 가지를 이름을 지정하기 쉽습니다. 균열은 기계적 및 물리적 특성을 저하시킵니다.


  -합금 요소의 주요 목적은 최소화를 위해 니켈-based 초자연성의 기계적 및 열적 특성을 향상시키는 것입니다. 뜨거운 균열에 대한 그들의 민감성. Quanquan et al. mo와 cr와 같은 높은-melting-Poin 요소를보고했다, Mo-및 CR-rich 카바이드의 형성으로 인해 높은 angle 그레인 경계의 형성, 결국 균열의 형성으로 인해 그레인 경계에서의 탄화물의 외관은 고온에서 미끄러지는 입자 경계에 대한 저항력이 증가하는 추가적인 효과가 있습니다.

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dacianet al. HastelloyX에서 뜨거운 균열에 Mn, Si 및 C와 같은 합금 요소의 효과를보고했습니다. 낮은 MN, SI 및 C 농도는 입계 및 중간 방지 영역을 따라 마이너 미세화 형성으로 인한 균열이 더 적을 수 있습니다. Dacian et al. 또한 계산 열역학적 접근법을 사용하여 뜨거운 균열에 이러한 합금 원소의 효과를 연구했습니다. 그 저자들은 Si와 C의 양이 균열 메커니즘에 대한 주요 영향이라는 것을 제안했다. 대조적으로, Mn은 무시할 수있는 효과가 있습니다.

  --y 및 ce와 같은 희토류 요소의 추가는 일반적으로 합금 디자인의 주요 고려 사항입니다. 입계 경계와 고체 용액의 강화에 미치는 영향. 유명한 희토류 (RE) 요소 인 이트륨은 야금, 화학 및 표면 공학과 같은 많은 분야에서 성공적으로 적용되었습니다. 최근 몇 년 동안, 이트륨은 니켈-based 초합금을 포함하여 많은 합금에 추가되어 물리적 및 기계적 성질을 향상 시켰습니다. Zhou et al.의 작품은 니켈 based 합금의 이트륨의 최적 수준이 스트레스 \\ 떨림 property-및 니켈-based 초자연성의 산화성을 향상시켰다. 캐스트 스테인레스 스틸의 이트륨 첨가는 크리프 속성, 알루미나 및 Fe-Ni-Cr을 향상시킵니다. 그러나 니켈Based 초자리 알로이의 미세 구조 및 강도 성능에 대한 이트륨의 효과에 대한 연구는 거의 없습니다.


  이 연구, 우리는 제작 Hastelloy-X AR 분위기에서 SLM 프로세스를 사용하여. 우리는 Hastelloy-X에서 뜨거운 균열 및 크리프 특성에 이트륨의 효과를 연구하기 위해 Hastelloy-X에 2 가지 다른 이트륨 수준 (0 및 0.12 질량 %)을 첨가했습니다. 또한 SLM 프로세스에 의해 처리 된 Hastelloy-X의 미세 구조, 크리프 속성 및 핫 크래킹에 대한 이트륨의 효과를 분석했습니다.




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