SEM képalkotó azt sugallja, hogy a kezdeti kombinált jelenléte stressz és forró korrózióval eredményezi a reakció aγ”\"precipitates. A repedéseket, majd megindítja a jellemzői hasonlóak korrózió pit funkciók (ábra7), és terjedni aγ”\"where korrózió van jelen (ábra8). Az eredmények EDX analízis (ábra5) azt feltételezzük, hogy ennek az az oka az alsó Cr és Co tartalom aγ '\"precipitates. 

Figure 4.Unstressed korróziós terméket 550 ° C-on, és ki vannak téve a 5 ug/CM2/h egy vizsgálati gáz levegő - 300 vppm SO2(a) 500 h eredményező 7 · 7 um-oxid skála (b) 100 h expozíciós így a 2 · 43 um oxidréteg.

A korróziós támadás eltolódik aγ, és ez hypoth esised, hogy ez megtörténik amikor a védő NiO/CoO gazdag oxidréteg képződik, mivel ez kimeríti Co az ötvözetből, amely főként a mátrixban.

FEA elsődleges és a von Mises stressz állapot modellezésin C-rings

FEA modellezés azt jósolták, hogy a maximális feszültséget történt a központi régióban az C-ring ábra9. FEA is megjósolta jelenlétében multi-axial feszültségi állapot a C-ring, amenye a legnagyobb megoldódott főfeszültségek síkban, említett A a maximális fő, akkor fordul elő az x-axis, és a második legnagyobb megoldódott stressz síkban, a továbbiakban a középső fő, fordul elő mentén a z-axis.

A stressz állapot azt sugallja, repedések először is kezdeményezi, majd terjednek a z-axis amenye A maximális fő jár,normál módban I repedésnyitás. Mivel azonban a repedések szaporítására ésΔkexceedsk-edik, akkor másodlagos repedések elterjedhet mindhárom elv irányban. Egy összefoglaló a stressz körülmények között, különböző Δd values ​​van megadva Tábla3.

FEA tovább használják, hogy előre a stressz Inten sity és koncentráció körül repedéscsúcs (ábra10) belül a C-ring geometria. Ezek a mikro-cracks modelleztük a központi régióban a C-ring alkalmazásával finomított tetraéderes mesh; Az eredményeket a táblázatban mutatjuk be4.

    FEA feszültségintenzitás modellezés azt sugallja, hogy repedések illetve gödröknagyobbnak kell lennie, mint 100 um repedés fordul elő adottK-edik 15 MPa.m1/2 mivel a bejelentett fáradtság küszöbértéket CMSX-4 [21]. Ezért jelenlétében forró korrózió esetleg jelentős hatással csökkenti A anyagot' sK-edik, valamint koncentrálva stresszt pontkorróziót.

Analysis egy korróziós gödör mérete repedt C-ring mintának azt jelenti, hogy egy 10 um átmérőjű pIT initi ated repedés során ezek a kitettségek (ábra7). A FEA számított geometriai faktorΥ of 0 · 836, ez adja az elméleti csökkentettK-edik 3 · 748 MPa.m1/2 Ha forró korrózió egyidejűleg jár a stressz 800 MPa; 75% -os csökkenését. Ez azt jelenti, hogy repedések keletkezhetnek lényegesen alacsonyabb alkalmazott feszültségek.

Figure 5.Surface korrózió fáradtság repedés és a hátsó szétszórt EDX jellemzése 800 MPa után 300 h egy 5 ug/CM2/h lerakódás fluxus és a vizsgálati gáz levegő - 300 vppm SO2.

Figure 6.Cracking C-rings 800 MPa egy 5 ug/CM2/h lerakódás fluxus és a vizsgálati gáz levegő - 300 vppm SO2(a) 100 h expozíciós keresztmetszete (b) 300 h expozíció keresztmetszete (c ) 300 h központi krakkolás (d) 500 h szimmetrikus repedés.

Figure 7. Secondary elektronmikroszkópos képek a 800 MPa C-ring egy 5 ug/CM2 /h lerakódás fluxus és a vizsgálati gáz levegő - 300 vppm SO2 (a) 100 h hasadék felületének jeleit mutatja a beaching jelek (b) 100 h hasadék felületének, repedéscsúcs mutatja támadás γ\"\" (c) 100 h minta felülete mutatja támadás γ\" (d) 100 h magas MAG törési felületének a repedés csúcsánál (e) 300 h korróziós támadás a γ\"\" precipitate (f) 500 h korrózió attack a γ\" precipitate (f) 500 h korrózió attack a γ matrix.

Figure 8.SEM képek közel repedés tippeket CMSX-4 C-ring mintákat hangsúlyozta, hogy 800 MPa és ki vannak téve a korróziónak környezeta letétbe fluxus 5 ug/CM2/h és vizsgálati gáz a levegő - 300 vppm SO2(a) 300 h expozíció (b) 300 h expozíció (c) 300 h expozíció (d) 100 h expozíciós.

Figure 9.Axis tájolását a C-ring modellezés, amely bemutatja anormál feszültségeloszlás belül C-ring a fő x-axis, egyboundary állapotától Δd =0 · 612 mm.

A Kitagawa diagram [23] megrajzoltuk, hogy démon strate a stressz és a repedés vagy hibaméret szükséges haladja meg az anyag' sK-edik (ábra11). Ezt mind a számított elméletiK-edik forró korrozív körülmények között, és a jelentettK-edik levegő.

Figure 10.Stress elosztó körül egy központosán elhelyezett 100 umcrack tip egy C-ring a 890 MPa.

Figure 11.Kitagawa diagram előállított FEA korróziós repedést feszültségintenzitás elemzés, amely bemutatja a repedés hibaméret szükségesinitiate repedés és anélkül egyaránt jelenlétében forró korrózió.

Conclusions

SEM/EDX jellemzését a korróziós termék által termelt feszültségkorróziós a CMSX-4 C-rings 550 ° C-on összhangban van II-es típusú forró korrózió.

Hot korróziós körülmények között, 550 ° C kombinált statikus feszültségeket anagyobb, mint 500 MPa okozhat sig szignifikáns, forró korróziós feszültségi repedés mechanizmus. Egy alsó határa úgy tűnik, hogy létezik mintegy 500 MPa. Azonbannagyobb expozíció 100 h egy fluxus 5 ug/cm2/H repedés még mindig láthatóan jelen van.

FEA modellezés jósolja a többtengelyű jellegét a stressz állapot belül beszorítottan C-ring és a megfigyelt krakkolási a kísérleti vizsgálat támogatja a modellezés eredményeit. Meghatározzuk a hatékony stressz a von Mises kritériumnak, FEA számított ekvivalens stressz egyetért azzal, hogy az ISO 7539-5.

FEA feszültségintenzitás modellezés körül repedés tippeket becsléseket, hogy a fáradtság/fracture (K-edik) csökkenteni lehet akár 75% a kombinált hatása forró korrózió CMSX-4.

SEM képalkotó sugallja az egyesített forró korrózió stressz mechanizmus kezdetben támadásokγ\" 

\"precipitates, repedések majd terjednek keresztül csapadékot azt a mechanizmust támadások jellemzői megelőzte a terjedési út. Egy kapcsoló, hogy megtámadják aγmatrix figyelhető meg. Feltételezhető, hogy ez történik annak érdekében, hogy kialakítsuk a NiO/COO oxidréteg, amely kimeríti Co aγ matrix.