Propriétés thermoélastiques et C'-Solvus Températures de superalliages Ni-Base à simple cristalline (7)

Date de sortie:2021-06-28

  Le modèle Einstein fournit généralement une bonne approximation de la capacité thermique et de l'expansion thermique à des températures ci-dessus sur HE/2. Dans le cas des superalliages étudiés dans ce travail, le Einstein approach décrit bien les contraintes thermiques observées et les coefficients de dilatation thermique allant jusqu'à environ 800 K avec hE variant entre 396 et 412 K (Fig. 12a , c). Cependant, à des températures plus élevées des différences significatives se produisent comme exprimé sur la Fig. 12a par la souche excès thermique, qui représente la différence entre la déformation thermique expérimentale EEXP (T) (courbenoire) et la souche extrapolée EFIT (T) (courbe rouge, l'équation . 3) déterminée par le montage d'un modèle d'Einstein à EEXP (T) inférieure à 800 K. Les courbes expérimentales supplémentaires subit un changement de pente, qui peut être mieux apprécié compte tenu de sa première AEXP dérivé (T), la courbenoire sur la Fig. 12c. Sur la figure 12b, de (t) (courbenoire) est présentée avec l'évolution de la fraction C-volume FC (T) (courbe rouge) comme prévu par Thermocalc. On peut clairement constater que les deux courbes montrent des tendances similaires, ce qui est encore plus évident pour leurs premiers dérivés (Fig. 12D). Cela suggère fortement que les tempperatures, WHER&101; Les changements de pente des éthculans sont détectés, c'est-à-dire que, WHER#&101; Les ATH (T)#Curves montrent un pic acharné, représentent des températures C-solvus. Simi--effets LAR ont été rapportés pour ternaires Ni-Fe-Al alliages [54], CMSX&2 [55] et Co-based alliages [56, 57]. La figure 13 illustre schématiquement comment les expansions thermiques observées expérimentalement peuvent être rationalisées. Dans une première approximation-order, on peut supposer que les expansions thermiques des deux phases isolées suivent chacune un modèle Einstein (Eq. 5). Différents paramètres de modèle entraînent le fait qu'à des températures élevées, la c-phase (courbe verte) atteint des valeurs de manière significativement plus élevée que la c-phase (courbe bleue). La ligne rouge illustre schématiquement les données expérimentales d'un superalliage, qui contient les deux phases (figure 3). L'expansion thermique de la phase C-&(fractions de C-volume élevées proches de 70%) domine pour T \\ 800 K. À partir d'environ 800 K, la dissolution progressive du C&Precipitates et le&-L'augmentation de la fraction de volume de la cphase (figure 12b) est associée à un ajustement des compositions d'équilibre chimique des deux phases. Les changements qui en résultent dans les dimensions cellulaires unitaires et c \\ CNVOLUME rapports de fractions provoquent le pic aigu dans la proximité de dilatation thermique mesurée expérimentalement à Tsolvus (fig. 7, 8, 12c et d). Environ 50% de la souche excès * De représenté sur la figure 12a peut être rationalisée par l'effet de diminution de l'inadéquation treillis. (Estimation pour ERBO15 et ses variantes: 5 9 10-3), qui fournit des contributions supplémentaires à la déformation thermique. La partie restante de DE * est probablement liée à des modifications des dimensions des cellules unitaires des deux-/-phases liées à une augmentation de l'entropie de configuration. De plus, la fraction de volume de la CPHASE, qui montre un coefficient de dilatation thermique plus élevé que la C&phase, augmente avec la température de l'augmentation de la température. Ceci est conforme aux données expérimentales de la littérature sur l'expansion thermique de Cet céphases de CMSX 4 [58] et sur une petite étapeike Augmentation de la capacité de chaleur autour d'environ 870 k dans CMSX-4 rapporté dans [59].&---&--

Avec température augmentant la densité inoccupation augmente, comme cela a été rapporté pour Al dans l'ouvrage précurseur de Simmons et Balluffi [60]. Cependant, cet effet est généralement très faible et augmente de manière exponentielle jusqu'à

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la température de fusion du matériau. Iln'est pas lié au picnet observé dans l'ATH expérimental (T)

curves. Des effets similaires ont été rapportés par exemple pour la commandeDisorder- Transformations à Cuau [61] et AG3MG [62]. Les résultats dilatométriques de la Fig. 8 et des prévisions Calphad de la Fig. 9 sont combinés à la Fig. 14. Les courbes dilatométriques présentent un maximumnet de dilatation thermique à des températures élevées, ce qui pour ERBO1c (1557 K) coïncide avec le C solvusTempérature (1555 K) prédite par Thermocalc (Fig. 14a). Cependant, pour tous les trois commecast ERBO \\ variantsn15, le ath (T)-maxima sont observées à des températures qui sont environ 40 K plus élevée que la c/solvus/températures prédites par THERMOCALC (Fig. 14b-d). Dans le tableau 10, les températures de pointe des Fig. 7, 8 et 14 de chacun des quatre alliages étudiés sont affichés.--&-/--&

44.pngDans la figure 15., Nous comparonsnotre ERBO1 données de dilatation thermique (présenté en rouge) avec des résultats publiés dans la littérature. Les données élastiques ERBO1 quenous avons utilisées jusqu'à présent représentent des données vraies ATH (ligne solide rouge), qui ont été obtenues comme décrit dans la section expérimentale de ce travail. En figue. 15,nous montrons ces données avec des données moyennes ATH, calculées à l'aide de 295 K comme température de référence selon:

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