Improvement of the time-dependent creep strength of directed solidified solid solutions of the COTAC type by carbide precipitation
- 1. Office National d'Etudes et de Recherches Aerospatiales (ONERA), 92 - Chatillon (France)
Description
A cobalt based matrix can be strengthened by TaC fibers which occur in the material by directed solidification. The present contribution gives a report on the progress recently made with the strengthening of the matrix of this so-called COTAC alloys. Tests were performed which make use of the small solid solubility of TaC at high temperatures to a fine distributed precipitate of TaC in the matrix. Samples of COTAC-3 (Co-20Cr-10Ni-12.7Ta-0.75C) were thus solution treated at 1,3000C to effect a weak solution of the TaC fibers in the matrix and to follow, were hardened at temperatures between 700 and 1,1000C. This hardening in all cases leads to the precipitation of fine extremely stable TaC particles in the matrix and on the grain boundaries. As the fiber morphology is simultaneously in no way influenced by the solution heat treatment - unchanged fiber cross-section with smooth and facet type fiber edges -, there was such a considerable increase of the tensile strength and time-dependent creep strength of the solid solution for the whole investigated temperature region (800-1,1000C). Similar successes could be achieved with (Co,Cr,Al,W)-NbC-, (Co,Cr,Ni,W)-TaC- and (Co,Cr,Ni)-(Hf,Ta)C- solid solutions. (orig./LH)
Abstract (German)
Eine Matrix auf Kobaltbasis kann durch TaC-Fasern verfestigt werden, die direkt im Werkstoff durch gerichtete Erstarrung entstehen. Der vorliegende Beitrag berichtet ueber Fortschritte die man kuerzlich mit der Verfestigung der Matrix dieser sogenannten COTAC-Legierungen gemacht hat. Es wurden Versuche unternommen, die geringe Festloeslichkeit des TaC bei hohen Temperaturen zu einer feinverteilten Ausscheidung von TaC in der Matrix auszunutzen. Proben von COTAC-3 (Co-20Cr-10Ni-12,7Ta-0,75C) wurden zu diesem Zweck bei 1.3000C loesungsgeglueht, um eine schwache Aufloesung der TaC-Fasern in der Matrix zu bewirken, und anschliessend bei Temperaturen zwischen 700 und 1.1000C ausgelagert. Diese Auslagerung fuehrte in allen Faellen zur Ausscheidung von feinen, extrem stabilen TaC-Teilchen in der Matrix und an den Korngrenzen. Da gleichzeitig die Fasermorphologie durch die Loesungsgluehbehandlung in keiner Weise beeinflusst wurde - unveraenderter Faserquerschnitt bei glatten und facettenartigen Faserkanten -, ergab sich so eine betraechtliche Zunahme der Zug- und Zeitstandfestigkeit des Verbundwerkstoffs fuer den gesamten untersuchten Temperaturbereich (800 bis 1.1000C). Aehnliche Erfolge konnten mit (Co,Cr,Al,W)-NbC-, (Co,Cr,Ni,W)-TaC- und (Co,Cr,Ni)-(Hf,Ta)C-Verbundwerkstoffen erzielt werden. (orig./GSC)Additional details
Additional titles
- Original title (German)
- Verbesserung der Zeitstandfestigkeit von gerichtet erstarrten Verbundwerkstoffen des COTAC-Typs durch Carbidausscheidung
Publishing Information
- Journal Title
- Kobalt
- Journal Issue
- no. 3
- Series
- Kobalt.
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 7221996
- Subject category
- S36: MATERIALS SCIENCE; S36: MATERIALS SCIENCE;
- Descriptors DEI
- CHROMIUM ALLOYS; COBALT BASE ALLOYS; COMPOSITE MATERIALS; CREEP; FRACTURE PROPERTIES; HEAT TREATMENTS; MICROHARDNESS; MICROSTRUCTURE; NICKEL ALLOYS; PRECIPITATION HARDENING; SOLUBILITY; TANTALUM CARBIDES; TENSILE PROPERTIES; THERMAL FATIGUE; VERY HIGH TEMPERATURE
- Descriptors DEC
- ALLOYS; CARBIDES; CARBON COMPOUNDS; COBALT ALLOYS; CRYSTAL STRUCTURE; FATIGUE; HARDENING; HARDNESS; MECHANICAL PROPERTIES; TANTALUM COMPOUNDS; TRANSITION ELEMENT ALLOYS; TRANSITION ELEMENT COMPOUNDS
Optional Information
- Notes
- 11 figs.; 3 tabs.; 15 refs.