Tiivistelmä

Paikallisista mekaanisista ominaisuuksista, kemiallisesta koostumuksesta ja kristallografisesta orientaatiosta on suoritettu korkean suorituskyvyn korrelaatiotutkimus valituilla valituilla Inconel 718 -näytteillä, joille on tehty kolme mielialat. Näytteillä oli voimakas Nb-erottelu dendriittivarsien mittakaavassa, paikallinen Nb-pitoisuus vaihteli välillä 2 painoprosenttia dendriittivarsien ytimessä 8 painoprosenttiin interdendriittisillä alueilla ja 25 painoprosenttiin toisessa sekunnissa faasihiukkaset (MC-karbidit, Laves-faasit ja 5-vaiheisetneulat). Nanokovuuden todettiin korreloivan voimakkaasti paikallisen Nb-pitoisuuden ja lämpötilan kanssa. Päinvastoin, sisennyksen elastisiin moduuleihin ei vaikuttanut paikallinen kemiallinen koostumus tai temperamentti, muttane korreloivat suoraannikkeliseosten korkean elastisen anisotropian vuoksi kristallografisen raeorientaation kanssa.-&#

 1.

Johdanto 

-kantaseokset ovat erittäin kestäviä lämpötiloissa ja väsymiskestäviä jopa hapettavissa ja syövyttävissä ympäristöissä [1]. Tällainen suorituskyky tekee tästä materiaalista sopivan käytettäväksi turbiinilevyinä ja joissakin lentokonemoottoreiden staattisissa komponenteissa, jotka toimivat jopa 600700 ºC:n lämpötiloissa [2]. Tämän seoksen koostumus sisältää erilaisia ​​siirtymämetalleja, jotka johtavat vahvistumiseen kiinteällä liuoksella, saostumiseen useiden toisen vaiheen hiukkasten kautta, γ -39 ;, γ--39;' ;, 8 (Ni3Nb), MC-karbideja ja Laves-vaiheet sekä raekoon tarkentaminen ja suuri kaksoisrajatiheys [3]. Valuprosesseissa kemiallinen erottelu tapahtuu jähmettymisvaiheessa, mikä johtaa paikallisiin vaihteluihin materiaalin mekaanisissa ominaisuuksissa mikrorakenteellisessa mittakaavassa, joita ei ole aiemmin tutkittu. , kuten XPM (nopeutettu ominaisuuskartoitus) [4], mahdollistavat suurten alueiden mekaanisten ominaisuuksien paikallisten vaihtelujen arvioinnin muutaman mikrometrin sivutarkkuudella. Tällaiset resoluutioarvot ovat samanlaisia ​​kuin tyypillisesti elektronimikroskopiatekniikoissa valitut paikallisen koostumuksen ja kristallografisen orientaation määrittämiseksi, kuten vastaavasti EDS (elektronidispersiivinen X-nro-spektroskopia) ja EBSD (elektronin takaisinsirontadiffraktio). Kovuus määritetään yleensä suurimman sisennyskuorman ja jäännösjäljen ennustetun alueen välisenä suhteena [5]. Siitä huolimatta, kun sisennyksen syvyys vaihteleenanometreistä muutamiin mikrometreihin, tällaisesta tehtävästä tulee tylsä, varsinkin jos kyseessä on suurtennopeuksiennanoindentointikartat, missäe tavoitteena on mitata tuhansia sisennyksiä. Tämä ongelma voidaan ratkaista syventämällä&ensensoimalla instrumentoitu sisennys, missä#101; sisennyksen kuormitus (P) ja tunkeutumissyvyys (d) tallennetaan jatkuvasti. Edellyttäen, että sisennyksen geometria tunnetaan, kovuus ja kimmokerroin voidaan suoraan päätellä sisennyskuorman

---sisennyksen geometriaa prosessin aikana, koska sitä voidaan muuttaa kärjen kulumisella tuhansien sisennysten mukana. kartat.&#-&Tässä tutkimuksessa korreloimme XPM-kartat EBSD:n saaman kristallografisen suunnan ja EDS:n saamien koostumuskarttojen kanssa valituista valetuista Inconel 718 -näytteistä, joille on annettu kolme erilaista temppua. EDS-tulokset osoittivat akuutin Nb-erottelun dendriittivarsien ja interdendriittisten alueiden yli, mikä johti voimakkaisiinnanokovuusgradientteihin XPM-kartoissa. Siitä huolimatta XPM-kartat osoittavat jyvien sisällä suhteellisen vakiot elastiset moduulit, joihin paikallinen kemiallinen koostumus ei vaikuta, mutta viljan orientaatiosta riippuu suoraan, kuten odotetaan materiaaleille, joilla on korkea elastinen anisotropia, kutennikkeli. Paikallisten mekaanisten ominaisuuksien riippuvuuden määrittäminen kemiallisella erottelulla on avain saadun materiaalin ominaisuuksien räätälöintiin valun tai muiden jähmettymisprosessien aikana, kuten hitsaus, korjaus tai 3D-tulostus, käsittelyparametrien optimoimiseksi ja mikrorakenteisiin perustuvien mallien kehittämiseksi.#--2. Tulokset 2.1.Mikrorakenne Tässä tutkimuksessa käytetty materiaali oli valettu IN718-monikiteinen Ni