Abstract

A alta-throughput estudio correlativo de las propiedades locales mecánicas, composición química y orientación cristalográfica ha llevado a cabo en Select áreas ed de elenco Inconel 718 muestras sometidas a tres diferentes los ánimos. Los especímenes mostraron una segregación de NB fuerte en la escala de los brazos de dendrita, con contenidos locales de NB que variaron entre 2% en peso.% En elnúcleo de los brazos de dendrita a 8% en peso en las regiones interdedríticas y 25% en peso dentro del segundo. Partículas de fase (carburos de MC, fases de laves y agujas de fase Δ). Se encontró que lananohardness se correlacionaba fuertemente con el contenido local de NB y la condición del temperamento. Por el contrario, los módulos elásticos de indentaciónno fue influenciado por la composición o temperamento condición química local, sino directamente correlacionados con la orientación del grano cristalográfica, debido a la alta anisotropía elástica de aleaciones deníquel.

1. Introduction

 CAST y forjado IN718 policristalino Ni-base superaleaciones presente resistencia a alta temperatura y resistencia a la fatiga incluso en oxidante y ambientes corrosivos [1]. Dicho rendimiento hace que este material sea adecuado para su uso como discos de turbina y algunos componentes estáticos de Aero-ENGINES que trabajan a temperaturas de hasta 600-700 ºC [2]. La formulación de esta aleación incluye varios metales de transición que conducen al fortalecimiento por solución sólida, la precipitación a través de varias partículas de la segunda fase, γ' ;, gamma'' ;, delta (Ni3Nb), carburos MC y las fases de laves, así como el refinamiento del tamaño de grano y una densidad de límites gemelos altos [3]. En los procesos de casting, la segregación química se produce durante la etapa de solidificación que lleva a las variaciones locales en las propiedades mecánicas del material en la escala microestructural queno se ha estudiado antes.

Los avances recientes en métodos de mapeo denanoindiciones altos--speed , como XPM (asignación de propiedad acelerado) [4], permitan la evaluación de las variaciones locales en las propiedades mecánicas de grandes áreas con resoluciones laterales de algunos micrómetros. Dichos valores de resolución son similares a aquellos quenormalmente se seleccionan en técnicas de microscopía electrónica para determinar la composición local y la orientación cristalográfica, como las EDS (dispersión de electrones x-ray espectroscopia) y EBSD (difracción de dispersión trasera electrónica), respectivamente. La dureza se determinanormalmente como la relación entre la carga máxima de indentación y el área proyectada de la huella residual [5]. Sin embargo, cuando los rangos de profundidad de indentación denanómetros a algunos micrómetros tal tarea se vuelve tedioso, especialmente en el caso de alta&anoindentaciónnspeed mapas wher#-101; el objetivo es medir miles de hendiduras. Este problema puede ser abordado por la profundidad&sensing indentación instrumentada, RCEst#-101; la carga de indentación (P) y la profundidad de penetración (d) del penetrador se registran continuamente. A condición de que la geometría del penetrador es conocido, la dureza y el módulo elástico se pueden deducir directamente a partir de las curvas de carga de indentaciónnpenetration \\ utilizando el método de Oliver y Pharr [6]. En el caso de alta-anoindentaciónnspeed mapas es, sin embargo, es importante seguir la pista OF la geometría penetrador durante el proceso, porque esto puede ser alterado por desgaste de la punta a través de los miles de indentaciones que participan en el mapas.

En este estudio, hemos correlacionar el XPM mapas con la orientación cristalográfica obtenido por EBSD y los mapas de composición obtenidos por EDS de áreas seleccionadas del elenco Inconel 718 muestras sometidas a tres ánimos diferentes. Los resultados mostraron EDS aguda segregación Nb través de los brazos dendríticas y en las regiones interdendríticas que conducen a fuertes gradientesnanodureza en el XPM mapas. Sin embargo, los mapas XPM muestran relativamente constante módulos de elasticidad dentro de los granos,no influenciada por la composición química local, sino una dependencia directa de la orientación del grano, como se esperaba para los materiales con alta anisotropía elástica como elníquel. La determinación de la dependencia de las propiedades mecánicas locales con la segregación química es la clave para adaptar las propiedades del material resultante durante la fundición u otros procesos de solidificación, dicha soldadura, reparación o impresión en 3D, para optimizar los parámetros de procesamiento y para desarrollar modelos basados ​​en microestructura.

2. -resultados 2.1.-Microestructura el material utilizado en el presente estudio era una policristalino fundido IN718 Ni-base superaleación, con la composición media mostrada en la Tabla 1.