SEM billeddannelse tyder på, at den oprindelige kombinerede tilstedeværelse af stress og varm korrosion resulterer i omsætningen af ​​deγ’'precipitates. Revner derefter starter fra træk svarende til korrosion pit funktioner (Figur7) og udbrede sig gennemγ’'where korrosion er til stede (fig8). Anvendelse af resultaterne af EDX-analyse (fig5) er det antaget, at dette er på grund af den lavere Cr og Co indholdet af deγ ''precipitates. 

Figure 4.Unstressed korrosion produkt ved 550 ° C og eksponeret for 5 gg/CM2/h med en testgas af luft - 300 Vppm SO2(a) 500 timer resulterer i 7 · 7 um oxidskal (b) 100 timer eksponering resulterer i 2 · 43 um oxid skala.

Jo korrosionsangreb skifter tilγ, og det er hypoth esised at dette skernår den beskyttende NiO/CoO rige oxidskal dannes, da dette udtømmer Co fra legeringen, som er hovedsageligt koncentreret i matrixen.

FEA principal og von Mises spændingstilstand modelleringi C-rings

FEA modellering forudsagt, at maksimal spænding forekom i den centrale region af C-ring som vist i fig9. FEA forudsagde også tilstedeværelsen af ​​en multi-axial stress tilstand i C-ring, Where den største løst primære spændingsplanet, henvist to som maksimal hovedstol, forekommer langs x-axis, og dennæststørste løst spændingsplanet, betegnet som midterste principal, optræder hos langs z-axis.

Dette stresstilstand vil foreslå revner vil først igangsætte og derefter udbrede sig i z-axis Where den maksimale principal handler på ennormal i tilstanden I crack åbning. Men som revner udbrede ogΔkexceedsk'te derefter sekundære revner kunne udbrede sig i alle tre principielle retninger. Et sammendrag af stresstilstande for forskellige ΔD values ​​er givet i Table3.

FEA blev yderligere anvendt til at forudsige stress Inten sity og koncentrationen omkring en revne spids (fig10) inden for C-ring geometri. Disse mikro-cracks blev modelleret i midterområdet af C-ring anvendelse af en raffineret tetraedrisk maske resultaterne er vist i tabel4.

    FEA stress intensitet modellering antyder, at revner eller huller skal være større end 100 um til krakning at forekomme givet enk'te af 15. MPa.m1/2 som den rapporterede træthed tærsklen for CMSX-4 [21]. Derfor tilstedeværelsen af ​​varm korrosion kan have en signifikant virkning på at reducere de materiale'. Sk'te samt koncentrering stress gennem korrosionstæring

Analysis af en korrosion pit størrelse i revnet C-ring prøve indebærer, at en diameter pit 10 um har initi ated revnedannelse under disse eksponeringer (figur7). Brug af FEA beregnede geometrifaktorΥ af 0 · 836 giver dette en teoretisk reduceretk-te af 3 · 748 MPa.m1/2 Når varm korrosion samtidigt virkende med en belastning på 800 MPa; en 75% reduktion. Det betyder, at krakning kan forekomme ved betydeligt lavere anvendte spændinger.

Figure 5.Surface korrosion udmattelsesrevne og tilbage spredt EDX karakterisering ved 800 MPa efter 300 timer med en 5 ug/CM2/h aflejring flux og en testgas af luft -. 300 Vppm SO2

Figure 6.Cracking C-rings ved 800 MPa med en 5 ug/CM2/h aflejring flux og en testgas af luft - 300 Vppm SO2(a) 100 timers udsættelse tværsnit (b) 300 timers udsættelse tværsnit (c ) 300 h central krakning (d) 500 h symmetrisk revnedannelse.

Figure 7. Secondary elektron billeder af 800 MPa C-ring med en 5 ug/CM2 /h aflejring flux og en test gas af luft - 300 Vppm SO2 (a) 100 h frakturfladen viser tegn af grundsaetning varemærker (b) 100 h frakturfladen, revnespids viser angreb af γ'' (c) 100 h prøveoverfladens viser angreb af γ' (d) 100 h høj mag brudflade ved revnespids (e) 300 h korrosionsangreb af γ'' precipitate (f) 500 h korrosion attack af γ' precipitate (f) 500 h korrosion attack af γ matrix.

Figure 8.SEM billedernær revnespidser fra CMSX-4 C-ring prøver understregede til 800 MPa og udsat for en korrosion miljø meda deponere flux på 5 ug/CM2/h og testgas af luft - 300 Vppm SO2(a) 300 timers udsættelse (b) 300 timers udsættelse (c) 300 timers udsættelse (d) 100 h eksponering.

Figure 9.Axis orientering for C-ring modellering, der visernormale spændingsfordeling i en C-ring i det primære x-axis, for enboundary tilstand ΔD =0 · 612 mm.

\\ Kitagawa diagram [23] har været planlagt at dæmon strate stress og revne eller defekt bruge for at overskride materialet&39; s#k'te (fig11). Dette gøres både for den beregnede teoretiskek-te i varme korrosive betingelser, og under anvendelse af den rapporteredek'te for luft.

Figure 10.Stress fordeling omkring et centralt beliggende 100 umcrack spids i en Cring på 890 MPa.-

Figure 11.Kitagawa diagram fremstillet af FEA korrosion crack stress intensitet analyse, der viser revnen defektstørrelse kræves for atinitiate krakning både med og uden tilstedeværelse af varm korrosion.

Conclusions

SEMEDX karakterisering af korrosion vare fremstillet af spændingskorrosion i CMSX/4 C-rings ved 550 ° C er i overensstemmelse med type II varm korrosion.-

Hot korrosion betingelser ved 550 ° C kombineret med statiske belastninger på over 500 MPa kan forårsage en SIG delig varm korrosion spændingsrevnedannelse mekanisme. Ennedre grænse synes at eksistere omkring 500 MPa. Men ved eksponering større end 100 timer med en flux på 5 ugcm2/h revnedannelse stadig synligt til stede./

FEA modellering forudsiger multiaksial karakter af stress tilstand inden en fastspændt Cring og den observerede krakning i eksperimentel afprøvning understøtter modellering resultater. Ved bestemmelse af den effektive stress gennem von Mises kriterium, FEA beregnede ækvivalente stress tilslutter sig, at der fra ISO 7539-5.-

FEA stress intensitet modellering omkring revnespidser skøn, træthedfracture (/k'te) kan reduceres med op til 75% med den kombinerede virkning af varm korrosion i CMSX4.-

SEM billeddannelse antyder den kombinerede varm korrosion stress mekanisme initialt angrebγ' 

'precipitates, revner derefter udbrede gennem udfældninger som mekanismen angreb har forud for sin udbredelsesvej. En omskifter til at angribe iγ\\ observeresnmatrix. Der er fremsat hypotese, at dette sker med henblik på at danne NiOCoO oxidskal som udtømmer Co fra/γmatrix.