Controlling susceptibility to fracture in high-strength nickel-base superalloys
Creators
Description
Aimed to establish the database for computer-aided designing high performance superalloys a consideration is given to the mechanisms responsible for such properties as fracture toughness and the resistance to fatigue crack growth in high nickel alloys. A number of conclusions is drawn as a result of elaborate analysis of the influence of alloying elements, impurities, phase and heat treatment conditions on high temperature and corrosion behaviour of nickel superalloys. It is stated that grain boundary morphology has a great effect on high temperature properties of the alloys. Such phases as σ-phase, μ-phase and Laves phases lead to a decrease of plasticity and time to fracture. The presence of trace impurities (S, P, Pb, Bi) results in embrittlement and reduced creep resistance at high temperatures. In addition, sulfide precipitation at grain boundaries promotes formation of fusible eutectics Ni-Ni3S2. High hydrogen content as well as high loading rates may induce a martensitic transformation and hence nickel superalloy embrittlement
Abstract (Russian)
С целью создания базы данных для компьютерной разработки суперсплавов с высокими эксплуатационными свойствами рассмотрены механизмы, ответственные за формирование таких характеристик, как вязкость разрушения и сопротивление росту усталостных трещин в высоколегированных сплавах на основе никеля. В результате подробного анализа влияние легирующих элементов, примесей, фазового и структурного составов, обработки давлением и термообработки на поведение никелевых суперсплавов в условиях высокотемпературных и коррозионных воздействий сделан ряд выводов. Установлено, что морфология границ зерен оказывает решающее влияние на высокотемпературные свойства сплавов. Такие фазы как σ-фаза, μ-фаза и фазы Лавеса снижают пластичность и время до разрушения. Наличие следов примесей (S, P, Pb, Bi) приводит к охрупчиванию и снижению сопротивления ползучести при высоких температурах. Кроме того, выделение сульфидов по границам зерен способствует образованию легкоплавкой эвтектики Ni-Ni3S2.Высокая концентрация водорода, а также высокие скорости нагружения могут вызвать мартенситное превращение и , следовательно, охрупчивание никелевых суперсплавовAdditional details
Publishing Information
- Imprint Place
- St. Petersburg (Russian Federation)
- Imprint Title
- Proceedings of the sixth international conference on material issues in design, manufacturing and operation of nuclear power plants equipment. Volume 1
- Imprint Pagination
- 290 p.
- Journal Page Range
- p. 233-241
- Report number
- INIS-RU--452
Conference
- Title
- 6. international conference on material issues in design, manufacturing and operation of nuclear power plants equipment
- Dates
- 19-23 Jun 2000
- Place
- St. Petersburg (Russian Federation)
INIS
- Country of Publication
- Russian Federation
- Country of Input or Organization
- Russian Federation
- INIS RN
- 32054528
- Subject category
- S36: MATERIALS SCIENCE;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference, Non-conventional Literature
- Descriptors DEI
- CHEMICAL COMPOSITION; CORROSIVE EFFECTS; CREEP; CRYSTAL-PHASE TRANSFORMATIONS; DUCTILITY; EMBRITTLEMENT; FATIGUE; FRACTURE PROPERTIES; GRAIN BOUNDARIES; IMPURITIES; LAVES PHASES; NICKEL BASE ALLOYS; PHASE STUDIES
- Descriptors DEC
- ALLOYS; MECHANICAL PROPERTIES; MICROSTRUCTURE; NICKEL ALLOYS; PHASE TRANSFORMATIONS; TENSILE PROPERTIES; TRANSITION ELEMENT ALLOYS