Μετασχηματισμοί φάσεων και χαρακτηρισμός λαμβανομένων μικροδομών σε υπερκράματα κοβαλτίου

Ζώης, Αθανάσιος; Zois, Athanasios

dc.contributor.author	Ζώης, Αθανάσιος	el
dc.contributor.author	Zois, Athanasios	en
dc.date.accessioned	2019-07-01T10:05:47Z
dc.date.available	2019-07-01T10:05:47Z
dc.date.issued	2019-07-01
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/48946
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16383
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Υπερκράματα κοβαλτίου	el
dc.subject	Θερμικές κατεργασίες	el
dc.subject	Τεχνικές ηλεκτρονικής μικροσκοπίας	el
dc.subject	Μικροδομή	el
dc.subject	Μετασχηματισμοί φάσεων	el
dc.subject	Cobalt-Base superalloys	en
dc.subject	Heat treatment	en
dc.subject	Scanning electron microscopy (SEM)	en
dc.subject	Microstructure	en
dc.subject	Phase transformations	en
dc.title	Μετασχηματισμοί φάσεων και χαρακτηρισμός λαμβανομένων μικροδομών σε υπερκράματα κοβαλτίου	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Μεταλλικά υλικά	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/8c0d47458a2fdeea244eaa563a6d0c83add4d5c1
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-03-13
heal.abstract	Σκοπός της εργασίας ήταν η μελέτη της επίδρασης διαφόρων θερμικών κατεργασιών στη μικροδομή του υπερκράματος κοβαλτίου KCN22W καθώς και η συσχέτιση των παρατηρουμένων μικροδομών με τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού. Η εργασία μελετά τους μετασχηματισμούς φάσεων του υπερκράματος κοβαλτίου KCN22W (το οποίο αντιστοιχεί στο υπερκράμα Haynes 188) όταν αυτό υφίσταται θερμική κατεργασία σε θερμοκρασία ανώτερη και κατώτερη από την προτεινόμενη o θερμοκρασία ομογενοποίησης των 1175 C που προτείνεται από την εταιρία Haynes International. Η εργασία χωρίζεται σε δύο Μέρη, το Θεωρητικό και το Πειραματικό. Στο Θεωρητικό Μέρος γίνεται αναφορά στα υπερκράματα γενικά (νικελίου, σιδήρου-νικελίου, κοβαλτίου) καθώς και στις φάσεις της μικροδομής τους που προκύπτουν από τη θερμική κατεργασία όπως είναι οι φάσεις γ’, γ’’, δ, tcp, τα καρβίδια, τα βορίδια κλπ. Στη συνέχεια αναλύεται ειδικά το κοβάλτιο ως μέταλλο και παρουσιάζονται στοιχεία για τις ιδιότητές του, την παραγωγή του, τη ζήτηση, τις τιμές και κυρίως τις εφαρμογές του. Ακολουθεί αναφορά στα υπερκράματα κοβαλτίου και εστιάζουμε στο υπερκράμα κοβαλτίου KCN22W, το οποίο και μελετάμε στο Πειραματικό Μέρος της εργασίας. Παρουσιάζονται επίσης οι σχετικές τεχνικές ανάλυσης μικροδομής και μέτρησης σκληρότητας και συγκεκριμένα η ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM), η περιθλασιμετρία ακτίνων Χ (XRD) και η μέθοδος σκληρομέτρησης κατά Vickers, αφού βάσει αυτών των τεχνικών γίνεται η μελέτη των δοκιμίων μας με στόχο να διαπιστωθούν οι αλλαγές και διαφορές στη μικροδομή τους που προκύπτουν από τις θερμικές κατεργασίες. Στο Πειραματικό Μέρος περιγράφεται η μεταλλογραφική προετοιμασία 14 δοκιμίων υπερκράματος κοβαλτίου KCN22W από τα οποία 4 υφίστανται θερμική κατεργασία o o o C C C στους 1123 , 4 στους 1175 και 4 στους 1231 ενώ τα άλλα 2 δοκίμια παρέμειναν για μελέτη στην αρχική τους κατάσταση (as received). Μετά τις θερμικές κατεργασίες, παρατηρήθηκαν οι αλλαγές αλλά και οι διαφορές στη μικροδομή των δοκιμίων με τη χρήση ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης (SEM) και περιθλασιμετρίας ακτίνων Χ (XRD) ενώ πραγματοποιήθηκαν και σκληρομετρήσεις, με σκοπό την αξιολόγηση της σκληρότητας και τη συσχέτισή της με τη μικροδομή που επιτυγχάνεται μετά την εκάστοτε θερμική κατεργασία. Από τη μελέτη των o δοκιμίων προέκυψε ότι η σημαντικότερη διαφορά παρατηρείται στους 1231 C, όπου η σκληρότητα είναι σημαντικά μικρότερη.	el
heal.abstract	This study investigates the microstructural evolution and the phase transformations observed in the microstructure of the cobalt superalloy KCN22W (which corresponds to cobalt-base alloy Haynes 188) when it undergoes heat treatment reaching o temperatures higher and lower than the average temperature of 1175 C that is recommended by the Haynes International Company. The study is divided in two parts, the literature review and the experimental procedure and results. In the Literature Review, we firstly make a reference to the superalloys in general (nickel-base superalloys, nickel-iron-base superalloys, cobalt-base superalloys), as well as to the phase transformations of their microstructure that derive from the heat treatment conditions, such as the γ’, γ’’, δ and tcp phases, the carbides, the borides etc. Then, we specifically examine cobalt as a metal, as we present facts about its physical properties, its production, its demand, its prices and most importantly, its applications. Furthermore, following the mention of the cobalt-base superalloys, we particularly focus on the case of the cobalt superalloy KCN22W which is the material examined in this study. Finally yet importantly, we describe the relevant techniques of microstructure analysis and measurement of hardness ; We focus on the scanning electron microscope (SEM), the X-ray diffraction (XRD) and the hardness method of Vickers in particular since these techniques have enabled us to observe the phase transformations in the superalloy’s microstructure resulting from the heat treatments. In the Experimental Procedure and Results, the cutting and preparation of 14 samples of the cobalt superalloy KCN22W is thoroughly described. Out of these 14 o specimens, 4 samples underwent a solution heat treatment at 1123 C, 4 samples at o o 1175 C and 4 samples at 1231 C while, the remaining 2 samples were examined in their initial condition (as received). Following the heat treatments, not only the changes but also the differences in the microstructure of the samples were observed through the use of the scanning electron microscope (SEM) and the X-ray diffractometer (XRD) while, the change in their hardness was also measured. From this close examination of the samples, we conclude that the most significant difference in material’s microstructure was observed in the case of the heat treated at o 1231 C sample, whereby the grains of gamma matrix were bigger, resulting to softer material, of average hardness of 205HV.	en
heal.advisorName	Φούρλαρης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Φούρλαρης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Πάνιας, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Παπαευθυμίου, Σπυρίδων	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών. Εργαστήριο Μεταλλογνωσίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	117 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true