extensive värmebehandling och mikrostrukturutvärderingar genomfördes på CM 939-svetsbar legering för att utvärdera alternativ termisk bearbetning. Två värmebehandlingsalternativ uppstod som kommersiellt önskvärt: en fem-step-produktionscykel som kombinerar en typisk industri med flera värmebehandlingscykel [9] med en beläggningsdiffusionscykel och en enkel trestegs termisk cykel [10] (som också innehåller Beläggningsdiffusionssteg).-

Typiska mikrostrukturer av CM 939 Svetsbar legering somcast och efter värmebehandling visas i figurerna 3-4. Notera att minimal eta (h) fasen ärnärvarande i den som-cast mikrostruktur, och det finns ingen etafas i värmen-treated mikrostrukturer. ETA-fas, Ni3 (Ti, CB, TA), är en oönskad, spröd fas som ofta finns i High Ti, CR, TA-innehållande legeringar och relaterad till låg duktilitet [11]. Hög förstoring SEM fotokrografer av korngränskarbid Mikrostrukturer efter värmebehandling visar fina diskreta karbider, vilket ärnyckeln till att erhålla god legeringsstyrka och duktilitet (Figur 5) [12].-

figur 3AS-cast CM 939Celble visar minimaletafas (pilar)-

figure 4 - mikrostruktur av cm 939 Svetsbar efterbehandling

 

-&#

figure 5 - fint, diskretegrain gränsbearbetning Efter värmebehandling

typiska dragegenskaper för cm 939 Svetsbar legering visas i tabell 2; Typiska stress

rusge-egenskaper presenteras i Tabell 3 och Figur 6. Jämförande egenskaper för standard i 939 [13] och GTD 222 [14] legeringar ingår, varvid

101; tillgängliga. GTD 222-legering (tabell 1 [15]) är en alternativ legering som utvecklats av General Electric Company och som ofta används i liknande tillämpningar till IN 939-legering. GTD 222 har förbättrat duktilitet, men lägre styrka jämfört med standard i 939 legering.-

analys av jämförande data visar att CM 939 svetsbar har liknande styrka till i 939 legering, med förbättrad duktilitet och signifikant förbättrad styrka jämfört med GTD 222 samtidigt som du behåller god duktilitet. Med andra ord ger CM 939 svetsbar den bästa kombinationen av styrka och duktilitet av de tre legeringarna.

-

-----

/

figurera 6 - cm 939 Svetsbar stressrusge Life (femstegs termisk behandling)

-s Ett alternativ är den tre stegs termiska cykeln kortare, mindre komplex och därför mindre dyr post

cast-bearbetning. De mekaniska egenskapsdata för detta alternativ visar förbättrad styrka jämfört med femstegscykeln, mednågot reducerad, men fortfarande acceptabel, duktilitet. Utöver den övergripande förbättringen av bristslivet har en signifikant ökning av tid till 1% kryp observerats med denna termiska behandling [16].

Den förbättrad duktilitet och svetsbarhet av CM 939 Svetsbar legering har utvärderats Genom en serie försök som utförs av Twi Ltd. (Cambridge UK) under ett antal preweld termiska förhållanden, inklusive som&cast, övergripande och somheat behandlad. Bra svetsningspraxis inkluderar ett inlägg

castglödgning eller överdrivningsförfarande före svetsning; Alternativa förhållanden inkluderades för att korrelera legeringsduken till förekomsten (eller icke-

occurrence) av svetsmikrokrackning. Pärla på tallriksvetsningsförsök med användning av både legering 625, C263 och Haynes 282® Alloy Filler Wire demonstrerade inga tecken på HAZ-krackning i både det uppvänt och postsvetsvärmebehandlade tillståndet [17,18]. Typisk mikrostruktur visas i figur 7. Detta arbete tillsammans med rutinmässig reparationssvetsning av gjutna komponenter vid flera hjul (utan indikering av sprickproblem) bekräftade den förbättrade svetsbiliteten av cm 939 svetsbar legering. Den senaste utvecklingen för förbättrad styrkapacitet har resulterat i framgångsrik produktion av CM 939 svetsbar fyllnadstråd, som är kommersiellt tillgänglig från Polymet Corporation (Cincinnati, OH) och i bruk för svetsreparation av cm 939 svetsbara gjutningar.-

Figure 7 - Typisk svetsmikrostruktur vid CM 939 svetsbar-C263 Fyllnadsmetallfusionslinje- s Ett resultat av de gynnsamma fastighetsbedömningarna, ersätter CM 939 svetsbar i 738 lc och i 713 LC-legeringar för konstruktionskomponenter, såsom förbrännings- och turbinhöljen och skovelringar i små högpresterande turbojetapplikationer./som Mar M 002, Mar M 200 och Mar M 247; Men många av dessa legeringar uppvisade låg duktilitet och sprickning längs DS-korngränserna [19]. Detta gav impuls för utveckling av legeringar optimerade för att utnyttja DS-processen. CM 247 LC-legering (tabell 4) är en modifikation av MAR M 247 legeringen avsedd att minska DS korngränssprickning av tunnawalled komplexa kärn gjutgods.

Chemistry modifieringar för CM 247 LC Legeringen inkluderade reducerande ZR och TI-innehåll och hårdare kontroll av Si och S som gav förbättrad gjutbarhet. Minskat C-innehåll förbättrade karbidmikrostrukturen, karbidstabilitet och rumstemperatur till mellanliggande temperaturduktilitet. Cm 247 LC-legering visar en 2X förbättring i duktilitet jämfört med standard Marm 247-legering. W, MO och CR-innehåll reducerades för att kompensera för lägre C för att balansera legeringen för PHACOMP-överväganden [19]. Dessa förändringar var också fördelaktiga för equiaxgjutningar, vilket resulterade i mindre hett rivning \\n varm sprickbildning; Följaktligen har CM 247 LC-legering också valts för många EQ-applikationer, såsom axiella och centrifugalintegrala hjul, turbinblad och skovlar. \\ N \\n \\n \\n \\nthenästa betydelse Förskott i legeringsutveckling var införandet av rhenium (RE) till EQ, DS och SX-legeringar (tabell 5). Dessa så \\ Ncalled ”andra generationens” legeringar besitter signifikant förbättring i krypning \\nrupture egenskaper på grund av Re vilka skiljeväggar till \\n \\n \\n \\n \\nγ \\n \\nmatrix, retards förgrovning av \\n \\nγ \\n \\n '(förstärkning) fas och ökar G \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n' misfit [20]. Re \"kluster\" fungera som hinder för dislokationsrörelse som resulterar i förbättrad legeringsstyrka. \\ N \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n \\n