Dettenuværende arbejde undersøger, hvor meget store (ERBO/1 vs. ERBO/15) og små (tre ERBO/15 varianter) variationer i legeringssammensætning påvirker deres termoelastiske egenskaber. Første mål: Sammenligningen af ​​to forskellige legeringer (stor variation i legeringskompositioner) hjælper med den samlede indsats for at bevæge sig mod en superlegeret enkelt-krystal teknologi, hvore dyre og strategiske legeringselementer som Re, der vides at give en høj krybestyrke, erstattese d af andre elementer uden at bringe mekanisk styrke i fare. Elastiske egenskaber og krybeegenskaber er begge vigtige i denne henseende. Det er blevet foreslået, at dette kan opnås ved at øgeniveauerne af Mo, Ti og W [34]. Yderligere er der behov for elastiske koefficienter i høj-temperatur-engineering for at designe komponenter, der har brug for at modstå belastning ved termisk træthed. Derfor gøres en indsats i detnuværende arbejde for at måle elastiske koefficienter. Andet mål: En detaljeret forståelse af de enkelte legeringselements rolle kan kun opnås,når effekten af ​​et bestemt element undersøges. Sammenligningen af ​​de tre ERBO/15-varianter hjælper i denne henseende. Tredje mål: Især undersøges potentialet for høj-opløsnings dilatometri som en metode til bestemmelse af høje c-solvustemperaturer. Til dette formål sammenligner vi eksperimentelle resultater for c&solvustemperaturer opnået ved høj--temperaturdilatometri med teoretiske ThermoCalc-beregninger [35]. Kvaliteten af ​​ThermoCalc-forudsigelserne vurderes ved at sammenligne dens forudsigelser for de kemiske sammensætninger af cand c&faser opnået ved hjælp af 3D-atom-probe tomog--raphy (3D&ATP) [36] og transmissionselektronmikroskopi (TEM) [32 ]. At etablere høje-opløsningsmålinger af termisk ekspansion som en metode til bestemmelse af c-solvus repræsenterer en betydelig fremgang--fremgang i superlegeringsteknologi.&

Den resultater diskuteres i lys af tidligere arbejde offentliggjort i litteraturen. Områder, der kræver yderligere forskning, fremhæves.

Materialer, eksperimenter og metoder Materialer: I dette arbejde undersøges fire materialer. Deresnominelle kemiske sammensætninger er anført i tabel 1. ERBO1 er en CMSX/4-legeringstype, detaljer om behandling, flertrins varmebehandling og mikrostruktur er blevet offentliggjort ellers-&101; [32, 33, 36, 37]. ERBO#15 er en enkelt/kristall Ni--base superlegering med lav densitet, som er udviklet af Rettig et al. [34] ved hjælp af ennumerisk termodynamisk multi-criteria-optimeringsmetode. I detnuværende arbejde sammenligner vi ERBO-15 med to slankere ERBO-15-varianter, som indeholder mindre W og mindre Mo (ERBO/15/W og ERBO/15-Mo). Varmebehandlingsdetaljerne for de fire undersøgte legeringer er vist i tabel 2. Mens ERBO/1 blev varmebehandlet af Doncasters Precision Castings i Bochum, blev varmebehandlingerne af ERBO-15-varianterne udført i en specialbygget vakuum varmebehandlingsovn fra Carbolite Gero af typen LHTM/-/-100-20016 1G. Detaljerede oplysninger om varmebehandlingsproceduren er dokumenteret i [32] og [36]. Elektronprobemikroanalyse (EPMA) blev udført ved hjælp af en elektronprobemikroanalysator SX 50 til ERBO 1 og en feltemissionselektronmikrobe af typen SXFiveFE til ERBO15 og dens to derivater, begge fra Cameca. Det er velkendt, at legeringselementer af SX'er under størkning kan variere i deres tendenser til opdeling til dendritiske og interdendritiske regioner. Figur 1 viser fordelingen af ​​elementerne Al, Ti, Mo og W i mikrostrukturen af ​​ERBO15 i as/cast-tilstand (øverste række, fig. 1a – d) og efter homogeniseringsvarmebehandlingen (nederste række, fig. 1e – h). Dennederste række i fig. 1 viser, at den store/skala kemiske heterogenitet associeret med partitionstendenser af legeringselementerne under størkning kan sænkes under homogeniseringstrinnet (tabel 2); det forsvinder imidlertid ikke fuldstændigt som det kan ses for W i fig. 1h. Scanningelektronmikroskopi (SEM) undersøgelser blev udført ved hjælp af en Leo Gemini 1530 SEM fra Carl Zeiss AG udstyret med en feltemissionspistol (FEG), der fungerer ved 12 kV og en inlensdetektor (arbejdsafstand: 4,5 mm, blænde: 30 mm).//--