Abstract

Mộtnghiên cứu tương quan lưu lượng cao về các tính chất cơ học cục bộ, thành phần hóa học và định hướng tinh thể học đã được thực hiện trong selec-&116; các khu vực đúc mẫu vật Inconel 718 chịu ba tác động khácnhaunóngnảy. Các mẫu vật cho thấy sự phân tách Nb mạnh mẽ ở quy mô củanhánh đuôi gai, với hàm lượng Nb cục bộ thay đổi từ 2% trọng lượng trong lõi củanhánh đuôi gai đến 8% trọng lượng ở vùng xen kẽ và 25% trọng lượng trong vòng giây hạt pha (cacbua MC, pha Laves và kim pha δ). Độ cứngnano được tìm thấy có tương quan chặt chẽ với hàm lượng Nb tại chỗ và điều kiện thời tiết. Ngược lại, mô đun đàn hồi thụt vào không bị ảnh hưởng bởi thành phần hóa học cục bộ hoặc điều kiện thời tiết, mà tương quan trực tiếp với hướng hạt tinh thể, do tính dị hướng đàn hồi cao của hợp kimniken.#

1. Giới thiệu

Các siêu hợp kim Ni base đa tinh thể In718 có độ bềnnhiệt độ cao và khảnăng chống mỏingay cả trong môi trường oxy hóa và ăn mòn [1]. Hiệu suấtnhư vậy làm cho vật liệunày thích hợp để sử dụng làm đĩa tuabin và một số thành phần tĩnh của máy bay làm việc ởnhiệt độ lên đến 600-700 ºC [2]. Công thức của hợp kimnày bao gồm các kim loại chuyển tiếp khácnhau dẫn đến tăng cường bởi dung dịch rắn, kết tủa qua một số hạt pha thứ hai, γ--39 ;, γ'' ;, δ (Ni3Nb), MC cacbua và các pha Laves, cũngnhư tinh chế kích thước hạt và mật độ ranh giới đôi cao [3]. Trong quá trình đúc, sự phân tách hóa học xảy ra trong giai đoạn đông đặc dẫn đến sự thay đổi cục bộ về tính chất cơ học của vật liệu ở quy mô cấu trúc vi mô mà chưa đượcnghiên cứu trước đây.&#

speed , chẳng hạnnhư XPM (ánh xạ thuộc tính tăng tốc) [4], cho phép đánh giá các biến thể cục bộ trong các đặc tính cơ học của các khu vực rộng lớn với độ phân giải bên là vài micromet. Các giá trị độ phân giảinhư vậy tương tựnhư các giá trị thường được chọn trong kỹ thuật hiển vi điện tử để xác định thành phần cục bộ và hướng tinh thể học, chẳng hạnnhư EDS (quang phổ Xray phân tán điện tử) và EBSD (nhiễu xạ tán xạngược điện tử), tương ứng. Độ cứng thường được xác định bằng tỷ số giữa tải trọng lõm lớnnhất và diện tích hình chiếu của dấu ấn còn lại [5]. Tuynhiên, khi độ sâu thụt lềnằm trong khoảng từnanomet đến vài micromet, công việc đó sẽ trởnên tẻnhạt, đặc biệt là trong trường hợp bản đồnhập liệu tốc độ cao--101; mục đích là để đo hàngnghìn thụt lề. Vấn đềnày có thể được giải quyết bằng cách thụt lề chuyên sâu-sensing, where Tải trọng vết lõm (P) và độ sâu xuyên thấu (d) của vết lõm được ghi lại liên tục. Với điều kiện là đã biết hình dạng hình học của phần lõm, thì độ cứng và môđun đàn hồi có thể được suy ra trực tiếp từ tải trọng thụt lề-đường cong phân tử bằng cách sử dụng phương pháp Oliver và Pharr [6]. Tuynhiên, trong trường hợp bản đồnhập liệu tốc độ cao&s tốc độ cao, điều quan trọng là phải theo dõi#--of hình học thụt lề trong quá trìnhnày, bởi vì điềunày có thể bị thay đổi bởi sự mài mòn của đầunhọn qua hàngnghìn vết lõm liên quan đến bản đồ. Trongnghiên cứunày, chúng tôi so sánh các bản đồ XPM với định hướng tinh thể học thu được bởi EBSD và các bản đồ thành phần do EDS thu được của các khu vực được chọn đúc mẫu vật Inconel 718 chịu banhiệt độ khácnhau. Các kết quả EDS cho thấy sự phân tách Nb cấp tính trên cácnhánh đuôi gai và trong các vùng giữa các đuôi gai dẫn đến các gradient độ cứngnano mạnh mẽ trong bản đồ XPM. Tuynhiên, bản đồ XPM cho thấy các modul đàn hồi tương đối ổn định bên trong hạt, không bị ảnh hưởng bởi thành phần hóa học cục bộ mà là sự phụ thuộc trực tiếp của hướng hạt,như mong đợi đối với các vật liệu có tính dị hướng đàn hồi caonhưniken. Xác định sự phụ thuộc của các đặc tính cơ học cục bộ với sự phân tách hóa học là chìa khóa để điều chỉnh các đặc tính của vật liệu tạo thành trong quá trình đúc hoặc các quá trình đông đặc khác, chẳng hạnnhư chúng tôi hàn, sửa chữa hoặc in 3D, để tối ưu hóa các thông số xử lý và để phát triển các mô hình dựa trên cấu trúc vi mô.

2.

 Kết quả 2.1.Cấu trúc vi mô Vật liệu được sử dụng trongnghiên cứunày là siêu hợp kim Nibase đa tinh thể IN718 đúc, với thành phần trung bình được thể hiện trong Bảng 1.---