Επίδραση σύνθετων θερμικών κύκλων στη μικροδομή υπερκράματος νικελίου τύπου René 41®

Πετρίδη, Ηλιάνα; Petridi, Iliana

dc.contributor.author	Πετρίδη, Ηλιάνα	el
dc.contributor.author	Petridi, Iliana	en
dc.date.accessioned	2020-05-04T14:21:18Z
dc.date.available	2020-05-04T14:21:18Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/50368
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.18066
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	el
dc.subject	Νικελίου	el
dc.subject	Υπεργήρανση	el
dc.subject	σ φάση	el
dc.subject	Superalloys	en
dc.subject	René 41	en
dc.subject	Ni - based	en
dc.subject	René 41	en
dc.subject	Overageing	en
dc.subject	Sigma phase	en
dc.title	Επίδραση σύνθετων θερμικών κύκλων στη μικροδομή υπερκράματος νικελίου τύπου René 41®	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Βιομηχανικά κράματα	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-10-22
heal.abstract	Τα υπερκράματα νικελίου είναι πολυφασικά μεταλλικά υλικά με υψηλές μηχανικές ιδιότητες και χρησιμοποιούνται ευρέως σε εφαρμογές με υψηλές απαιτήσεις. Πιο συγκεκριμένα, βρίσκουν εφαρμογή στην αεροναυπηγική βιομηχανία, σε εγκαταστάσεις παραγωγής ενέργειας και στη χημική και πετροχημική βιομηχανία. Ο λόγος, που τα υλικά αυτά χρησιμοποιούνται σε περιβάλλοντα με ιδιαίτερες και απαιτητικές συνθήκες, είναι επειδή μπορούν να συνδυάζουν υψηλή μηχανική αντοχή, υψηλή αντοχή σ’ ερπυσμό, εξαιρετική συμπεριφορά έναντι διάβρωσης και υψηλή αντίσταση σε οξείδωση σε θερμοκρασίες λειτουργίας ≥700℃. Ιδιότητες που οφείλονται στις κραματικές τους προσθήκες και στις δημιουργούμενες από αυτά φάσεις συνδυαστικά με τη μητρική τους φάση. Το προς μελέτη υλικό είναι δοκίμια υπερκράματος νικελίου René 41®, που σκληραίνει μέσω κατακρήμνισης της ενδομεταλλικής φάσης γ’ και χρησιμοποιείται κατά κύριο λόγο στα θερμά μέρη της τουρμπίνας των αεροσκαφών. Τα δοκίμια που εξετάζονται έχουν υποστεί τις ακόλουθες θερμικές κατεργασίες: Ομογενοποίηση στους 1080℃ για 1 ώρα & απόψυξη στον αέρα/ Γήρανση σε θερμοκρασία 760℃ για 16 ώρες & απόψυξη στον αέρα/ Υπεργήρανση στους 760℃ για 100 ώρες & απόψυξη στον αέρα ή Υπεργήρανση στους 760℃ για 500 ώρες & απόψυξη στον αέρα. Η ίδια πειραματική διαδικασία θερμικών κατεργασιών ακουλουθήθηκε με τη διαφοροποίηση στην κατεργασία ομογενοποίησης, όπου η απόψυξη έγινε σε νερό αντί για αέρα. Οι θερμικές κατεργασίες ομογενοποίησης και γήρανσης πραγματοποιήθηκαν βάσει του προτύπου AMS 5545E. Πέραν των δοκιμίων των θερμικών κατεργασιών, μελετάται και ένα δοκίμιο αναφοράς, δηλαδή δοκίμιο από το υλικό, όπως παρελήφθη χωρίς καμία επέμβαση. Σκοπό της πειραματικής αυτής διαδικασίας αποτελούν η μελέτη & ο χαρακτηρισμός των κατακρημνίσεων και των μετασχηματισμών φάσεων, που υπέστη το υπερκράμα νικελίου κατά τη διάρκεια της εκάστοτε θερμικής κατεργασίας. Σημειώνεται ότι, πραγματοποιήθηκαν τα ίδια πειράματα με διαφορετικό τρόπο απόψυξης κατά την κατεργασία ομογενοποίησης, για να εξαχθούν συμπεράσματα ως προς το βαθμό, που η απόψυξη (μέσο/ ρυθμός) επηρεάζει την μετέπειτα συμπεριφορά του προς μελέτη υπερκράματος νικελίου, René 41®. Η μελέτη και ο χαρακτηρισμός πραγματοποιείται με χρήση ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης (Scanning Electron Microscopy – SEM) και ο χαρακτηρισμός της σκληρότητας με σκληρομέτρηση κατά Vickers.	el
heal.abstract	Nickel based superalloys constitute multiphase polymetallic materials, which show high mechanical properties and are used widely in applications with specific requirements. Specifically, Ni – based superalloys are utilized in the aeronautics industry, chemical and petrochemical industry and power plants. The properties, which render superalloys suitable for use under extreme and demanding circumstances, are the combination of high mechanical strength, creep resistance, impressive corrosion resistance and high oxidation resistance during their service at temperatures ≥700℃. These abovementioned properties are attributed to their alloying additions and the phases that are created during heat treatment processes, between these exact additions and the matrix. This thesis is dealing with the study and the characterization of the phases precipitating in the microstructure of samples of René 41® superalloy, after being subjected to various ageing and overageing heat treatments.. René 41® is a Ni based superalloy, which strengthens by the precipitation of an intermetallic phase, called γ’ (gamma prime) and is used mainly in the thermal parts of aircraft turbines. The samples have been heat treated as follows; Solution treatment at 1080℃ for 1 hour and air cooled, aged at 760℃ for 16 hours and air cooled/ Overageing at 760℃ for 100 hours & air cooled or overaged at 760℃ for 500 hours and air cooled. The same set of experiments was conducted with the solution treatment samples being water quenched, as cooling. Solution treatment and ageing follow the AMS 5545E guidelines. Apart from that, the difference between the overageing time aims to the observation and understanding of this material’s thermal stability, reflecting the effect of time and temperature on its microstructure. Similarly the difference on the solution treatment, will exhibit how the cooling rate affects its subsequent microstructural behavior on the following heat treatments and their resulting phases. For the study of the evolution of René 41® microstructure during heat treatment, a sample of each thermal condition is obtained. Its microstructure is studied with the use of scanning electron microscope (SEM), from which are attained (i) results regarding the chemical composition and (ii) conclusions which refer to the phases precipitated and their grain size. These results are to be verified by the correlation of the phases observed during SEM sessions, with the hardness values, obtained by testing a sample of each state according to Vickers hardness test.	en
heal.advisorName	Φούρλαρης, Γεώργιος	el
heal.advisorName	Fourlaris, Georgios	en
heal.committeeMemberName	Φούρλαρης, Γεώργιος	el
heal.committeeMemberName	Χαλικιά, Ηλιάνα	el
heal.committeeMemberName	Παπαευθυμίου, Σπυρίδων	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	176 σ.
heal.fullTextAvailability	false