Propiedades termoelásticas y temperaturas C'-Solvus de superalloys de Ni-Base de un solo cristal (6)

Fecha de lanzamiento:2021-06-28

Calculated y composiciones de fase medidos: Las composiciones de la c-y c-Phase (&cc y cc&) en las cuatro aleaciones investigadas se midieron con 3D APT (ERBO 1) [36] y con TEM-EDX (Erbo 15 y derivados) [32]. Los resultados experimentales para las dos fases se presentan en las Tablas 7 (C-PHASE) y 8 (c-&fase). Tablas 7 y 8 también contienen predicciones ThermoCalc obtenidos para las temperaturas en 1143 K (temperatura de segunda etapa de tratamiento de precipitación para todas las aleaciones), a 1413 K y 1583 K (ERBO/1; temperatura de primera fase de tratamiento de precipitación y homogeneización, respectivamente) y en 1313 k y 1583 K (Erbo/15 variantes; Temperatura de la primera etapa de tratamiento de precipitación y homogeneización, respectivamente). Dado que la C-PHASE muestra una fracción de volumen más pequeña que la C-PHASE, los cambios en su composición química&son más pronunciados. En las Figs. 10 y 11, presentamos composiciones presentadoras para el C-Phase de la Tabla 7 como gráficos circulares. La Figura 10 muestra datos experimentales, que se midieron en las cuatro aleaciones de calor-treated antes de CREEP. predicciones ThermoCalc obtenidos para el c-phases de ERBO/1 (1143, 1413 y 1583 K) y para ERBO/15 (1143, 1313 y 1583 K) se presentan en la Fig. 11.

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   --&/Los datos presentados en la Tabla 7 y las Figs. 10 y 11 (C-PHASE) y en la Tabla 8 (C/phase, los datos presentados/sin gráficos) muestran que las crecientes temperaturas resultan en un aumento de las cantidades crecientes de TI, AL y TA y las cantidades reducidas simultáneamente de CR, CO, W y RE para ERBO1 en el CPHASE. Como se puede ver en los resultados de Thermocalc presentados en la FIG. 11, la cantidad de elemento de base NI está aumentando con la temperatura creciente en ERBO 1. En contraste, disminuye al aumentar la temperatura en ERBO15.The--&\\ datanthermodynamic para el c/y los cphases en

Tabla 7 (y. Las figuras 10 y 11) y en la Tabla 8, respectivamente, muestran además que los datos ThermoCalc para 1143 K (temperatura del último tratamiento precipitación de aleaciones experimentales) y los datos determinados experimentalmenteno están de acuerdo completo pero razonablemente cerca unos de otros para ambos sistemas de aleación. Sólo en el caso de ERBO

15, los espectáculos elemento Mo un valor significativamente inferior en el cálculo a 1143 K (1,0% at.) Que en el experimento (4.4at.%).3.png

//rigideces&Discussion elástico:. Como puede verse en la figura 6a-c, todas las rigideces elásticas disminuyen al aumentar la temperatura. Esto es principalmente una consecuencia de la anhargaridad del potencial de celosía. Con el aumento de la temperatura, el aumento de las vibraciones térmicas conducen a distancias de enlace más grandes, que resultan en una disminución de la interacción de enlace y de este modo en una disminución de rigideces elásticas. El comportamiento elástico de ERBO#1 y ERBO/15 es casi idéntica, wher--101; como los resultados para el ERBO más delgado/15 variantes para c11 y c12 caer ligeramente corto. Estono afecta significativamente a los Moduli E \\ 100 elásticos [, que todos están muy cerca (Fig. 6D). Como puede verse en la Tabla 9, los elementos de aleación individuales de SX difieren en tamaño, estructura cristalina, el módulo de Young, electronegatividad y punto de fusión [48-51]. La Figura 6D muestra que los cambios en la química de aleación considerados en el presente trabajono afectan fuertemente las propiedades elásticas. Esto está en línea con las conclusiones dibujadas por Demtro¨der et al. [41], que mostró que las variaciones aún mayores de composiciones de aleación que se consideran en el presente trabajono afectan fuertemente las propiedades elásticas de SX. El comportamiento elástico de un solo cristal refleja directamente la anisotropía de su sistema de unión. Este último se controla principalmente por tipo,número y disposición espacial de contactos de-neighbor más cercanos en la estructura de cristal. Puesto que las estructuras de Ni-base SX (incluyendo c-c 'microestructuras), así como sus principales composiciones químicas ([62 a.

% Ni, [11 a.

% de Al) difieren sólo ligeramente, las interacciones están dominadas por Ni-Ni y Ni-al contactos, lo que lleva a solamente pequeñas variaciones de las rigideces elásticas macroscópicas [42].4.png

5.png


-&\\ expansiónnThermal y c-solvus temperaturas-: la expansión térmica se asocia con la tendencia de un material para cambiar su volumen con el aumento de la temperatura. En un cristal, esto se asocia con una creciente energía vibratoria de los átomos y la formanoharmónica del potencial de la red. Según la relación Gru¨Neisen, Aðtþ es proporcional a la capacidad de calor; Por lo tanto, la deformación térmica eðTÞ puede ser 

described por una forma integrada del modelo de Einstein [52, 53]:

 6.png

-e0 representa la cepa inicial a 0 K, ah denota el límite alto

temperature del coeficiente de expansión térmica, y es el equivalente de la temperatura de Einstein. La primera derivada con respecto a la temperatura se obtiene el coeficiente de expansión térmica:

7.png

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