1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика металлов и металловедение
  4. T. 124, № 6, 2023

Физика металлов и металловедение, 2023, T. 124, № 6, стр. 517-523

Микросегрегация легирующих элементов на деформационных дефектах структуры в гранулированном никелевом сплаве

И. Л. Светлов a, Д. В. Зайцев a, М. М. Карашаев a, *, А. И. Епишин b, Н. В. Петрушин a

a Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов НИЦ “Курчатовский институт”
105005 Москва, ул. Радио, 17, Россия

b Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А.Г. Мержанова РАН
142432 Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8, Россия

* E-mail: mkarashaev16@mail.ru

Поступила в редакцию 22.02.2023
После доработки 23.04.2023
Принята к публикации 29.04.2023

Аннотация

Образцы, вырезанные из заготовки диска отечественного гранулированного никелевого жаропрочного сплава марки ВЖ178П, были испытаны на кратковременную прочность при комнатной температуре и длительную прочность при 750°С. Методом просвечивающей электронной микроскопии показано, что в обоих случаях при пластической деформации сплава образуются дефекты упаковки и микродвойники. В процессе длительных испытаний при 750°С на дефектах упаковки происходит сегрегация легирующих элементов Cr, Со, Mo и W, что приводит сначала к образованию атмосферы Сузуки, а затем к зарождению и росту ТПУ-частиц со стехиометрией (Co, Cr)3(Mo, W).

Ключевые слова: гранулированные никелевые жаропрочные сплавы, пластическая деформация, дефекты кристаллической структуры, фазовые превращения

Список литературы

  1. Vorontsov V.A., Kovarik L., Mills M.J., Rae C.M.F. High-resolution electron microscopy of dislocation ribbons in a CMSX-4 superalloy single crystal // Acta Mater. 2012. V. 60. P. 4866–4878.

  2. Smith T.M., Esser B.D., Antolin N., Viswanatan G.B., Hanlon T., Wessman A., Windl M.D., McComb D.W., Mills M.J. Segregation and η phase formation along stacking faults during creep at intermediate temperatures in Ni-base superalloys // Acta Mater. 2015. V. 100. P. 19‒31.

  3. Viswanathan G.B., Sarosi P.M., Henry M.F., Whitis D.D., Milligan W.W., Mills M.J. Investigation of creep deformation mechanisms at intermediate temperatures in René 88 DT // Acta Mater. 2005. V. 53. P. 3041–3057.

  4. Рогожкин С.В., Бер Л.Б., Никитин А.А., Хомич А.А., Разницын А., Лукьянчук А.А., Шутов А.С. Карашаев М.М., Залужный А.Г. Исследование гранулированного никелевого сплава методом атомно-зондовой томографии // ФММ. 2020. Т. 121. № 1. С. 1‒12.

  5. Бер Л.Б., Рогожкин С.В., Хомич А.А., Залужный А.Г. Распределение атомов легирующих элементов между частицами γ- и γ'-фаз в жаропрочном никелевом сплаве // ФММ. 2022. Т. 123. № 2. С. 177‒191.

  6. Unocic R.R., Vismanathan G.B., Sarosi P.M., Karthikeyan S., Mills J.L. Mechanisms of creep deformation in polycrystalline Ni-base disk superalloy // Mater. Sci. Eng. A. 2008. V. 483–484. P. 25‒32.

  7. Lilensten L. Antonov S., Gault B., Tin S., Kontis P. Enhanced creep performance in a polycrystalline superalloy driven by atomic-scale phase transformation along planar faults // Acta Mater. 2021. V. 202. P. 232‒242.

  8. Egan A.J., Xue F., Rao Y., Sparks G., Marquis E., Ghazisaeidi M., Tin S., Mills M.J. Local phase transformation strengthening at microtwin boundaries in nickel based superalloy // Acta Mater. 2022. V. 238. 118206. https://doi.org/j.actamat.2022.118206

  9. Kovarik L., Unocic R.R., Li Ju., Sarosi P., Shen C., Wang Y., Mills M.J. Microtwinning and other shearing mechanisms at intermediate temperatures in Ni-based superalloys // Progress in Mater. Sci. 2009. V. 54. P. 839–873.

  10. Smith T.M., Gabb T.P., Wertz K.N., Evans L.J., Egan A.J., Mills M.J. Enhancing the creep strength of next-generation disk superalloys via local phase transformation strengthening // Superalloys 2020. Pennsylvania: Minerals, Metals, Materials Series. P. 726–736.

  11. Smith T.M., Zarkevich N.F., Egan A.J., Stuckner J., Gabb T.P., Lawson J.W., Mills M.J. Utilizing local phase transformation strengthening for nickel-base superalloys // Comm Mater. 2021. V. 2. Art. 106. P. 1–9.

  12. Lilensten L., Kurnsteiner P., Mianroodi J.R., Cervellon A., Moverare J., Segersall M., Antonov S., Kontis P. Segregation of solutes at dislocation: a new alloy design parameter for advanced superalloys // Superalloys. 2020. Pennsylvania: Minerals, Metals, Materials Series. P. 41–51.

  13. Feng L., Egan A.J., Mills M.J., Wang Y. Dynamic localized phase transformation at stacking faults during creep deformation and new criterion for superalloys design // MRS Communications. 2022. V. 12. P. 991‒1001.

  14. Зайцев Д.В., Сбитнева С.В., Бер Л.Б., Заводов А.В. Определение химического состава частиц основных фаз в изделиях из гранулируемого никелевого жаропрочного сплава ЭП741НП // Труды ВИАМ. 2016. № 9(45). С. 61–71. https://doi.org/10.18577/2307-6046-2016-0-9-8-8

  15. Link T., Epishin A., Fedelich B. Inhomogeneity of misfit stresses in nickel-base superalloys: effect on propagation of matrix dislocation loops // Philos. Mag. 2009. V. 89. P. 1141‒1159.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика металлов и металловедение

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал