SEM weergave suggereert dat de initiële gecombineerde aanwezigheid van stress en hete corrosie leidt tot de omzetting van deγ’precipitates. Scheuren vervolgens initiëren van soortgelijke kenmerken put corrosie eigenschappen (figuur7) en doorgevoerd viaγ’where corrosie aanwezig (figuur8). Gebruik van de resultaten van EDX-analyse (figuur5) wordt verondersteld dat dit komt door de lagere Cr en Co-gehalte van deγ 'precipitates. 

figure 4.Unstressed corrosieproduct bij 550 ° C en blootgesteld aan 5 gg/CM2/h met een testgas lucht - 300 vppm SO2(a) 500 h resulteert in 7 · 7 urn oxidehuid (b) 100 h blootstelling resulterend in 2 · 43 pm oxidelaag.

- corrosie verschuiftnaar hetγen wordt Hypoth esised dat dit gebeurt wanneer de beschermende NiO/CoO rijke oxydehuid ontstaat, omdat deze put Co van de legering die hoofdzakelijk geconcentreerd is in de matrix.

FEA hoofd- en von Mises spanningstoestand modellerenin C-rings

FEA modellering voorspelde dat maximale spanning zich in het centrale gebied van de C-ring zie figuur9. FEA voorspelde ook de aanwezigheid van een multi-axial spanningstoestand in de C-ring, Where de grootste opgelost hoofdspanning vlak bedoelde om maximale opdrachtgever optreedt langs de x-axis en de tweede grootste opgelost spanning vlak bedoeld als middelste opdrachtgever optreedt in langs de z-axis.

Dit spanningstoestand stel scheuren zou eerst starten en doorwerken in de z-axis where de maximale opdrachtgever optreedt bij eennormale in stand I scheuropening. Maar zoals scheuren voortplanten enΔkexceedskvervolgens voortgezet scheuren kunnen zich voortplanten in de drie hoofdrichtingen. Een samenvatting van de stresscondities voor verschillende ΔD values ​​wordt gegeven Tabel3.

FEA werd verder gebruikt om te voorspellen stress inten siteit en concentreren rond een scheurtip (figuur10) binnen het C-ring geometrie. Deze micro-cracks gemodelleerd in het centrale gebied van de C-ring behulp van een geraffineerd tetraëdrische mesh; De resultaten worden in Tabel4.

    FEA spanningsintensiteit modellering suggereert dat barsten of putjes moeten groter dan 100 urn voor het kraken optreedt gegeven eenk15 MPa.m1/2 de gerapporteerde vermoeidheidsdrempel voor CMSX-4 [21]. Daarom is de aanwezigheid van hete corrosie kan significant effect op het verminderen de materiaal \\ hebbenn&39;. S#ken concentreren stress door corrosie putjes

Analysis van grootte een corrosie put in gekraakte Cring model impliceert dat een 10 urn diameter-opslagplaats initi ated scheuren tijdens deze blootstellingen (fig-7). Met de FEA berekende geometriefactorΥof 0 · 836, dit geeft een theoretisch gereduceerd kvan 3 · 748MPa.m1 2/when hete corrosie gelijktijdig optreedt met een spanning van 800 MPa; een 75% reductie. Dit betekent dat scheurvorming optreden tegen aanzienlijk lagere aangelegde spanningen. 

figure 5.Surface corrosievermoeidheidslevensduur spleet en terugverstrooide EDX karakterisering 800 MPana 300 uur met 5 ugcm/2h depositieflux en een testgas lucht -. 300 vppm SO/2

figure 6.Cracking Crings 800 MPa met 5 ug-CM/2h depositieflux en een testgas lucht - 300 vppm SO/2(a) 100 h blootstelling doorsnede (b) 300 h blootstelling doorsnede (c ) 300 h centrale kraken (d) 500 h symmetrisch barsten.

figure 7. Secondary elektronenmicroscoop afbeeldingen 800 MPa Cring met 5 ug-cm/2 h depositieflux en een testgas lucht - 300 vppm SO/2 (a) 100 h breukvlak tekenen of stranding merktekens (b) 100 h breukvlak, scheurtip toont aanval γ (c) 100 h monsteroppervlak toont aanval γ(d) 100 h hoog mag breukoppervlak bij scheurtip (e) 300 uur corrosie van  γ precipitate (f) 500 uur corrosie attack γ precipitate (f) 500 uur corrosie attack γmatrix. 

figure 8.SEM beelden buurt crack tips CMSX4 C-ring monsters benadrukt bij 800 MPa en blootgesteld aan een omgeving met corrosie-a deponeren flux van 5 ugCM/2h en testgas lucht - 300 vppm SO/2(a) 300 h blootstelling (b) 300 h blootstelling (c) 300 h blootstelling (d) 100 h blootstelling.

figure 9.Axis richting voor Cring modelleren, metnormale spanningsverdeling binnen een C-ring het hoofdscherm x-axis, een-boundary voorwaarde ΔD 0 · 612 mm.=

A Kitagawa diagram [23] is geplotte aan demon Strate stress en barst- of defectomvangnodig om het materiaal maximaal&39; s#k(figuur11). Dit gebeurt zowel voor de berekende theoretischekin hete corrosieve omstandigheden, en het gebruik van de gerapporteerdekvoor de lucht.

figure 10.Stress verdeling rond een centraal 100 urncrack tip in een Cring 890 MPa.-

figure 11.Kitagawa diagram geproduceerd FEA corrosie crack spanningsintensiteit analyse toont de scheur defectomvang moeteninitiate kraken met en zonder de aanwezigheid van hete corrosieproducten.

Conclusions

SEMEDX karakterisering van het corrosieproduct door spanningscorrosie in CMSX/4 C-rings bij 550 ° C is consistent met type II hete corrosieproducten.-

hot corrosieomstandigheden bij 550 ° C in combinatie met statische belasting van meer dan 500 MPa kan een sig cante hot spanningscorrosie mechanisme. Een ondergrens lijkt te bestaan ​​ongeveer 500 MPa. Echter bij blootstellingen van meer dan 100 uur onder een stroom van 5 ugcm2/h krakennog zichtbaar aanwezig./

FEA model voorspelt de multiaxiale aard van de spanningstoestand bij een geklemde Cring en de waargenomen kraken experimenteel onderzoek ondersteunt de modelresultaten. Door bepaling van de effectieve spanning door de von Mises criterium FEA berekende equivalente spanning sluit zich uit ISO 7539-5.-

FEA spanningsintensiteit modelleren rond crack tips schat dat vermoeidheidfracture (/k) kan worden verlaagd tot 75% van het gecombineerde effect van hete corrosie in CMSX4.-

SEM beeldvorming suggereert de gecombineerde hete corrosieproducten spanning mechanisme aanvankelijk aanvallenγ 

precipitates, scheuren voortplanten dan door middel precipitaten als het mechanisme aanslagen voorzien voordat de voortplantingsbaan. Een schakelaar aan te vallen van deγmatrix waargenomen. De hypothese dat dit gebeurt om het NiOCoO oxidehuid die Co uitput van de/γmatrix. 

vormen