Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ผลของการลดลงของอุณหภูมิระหว่างการทำละลายในกรรมวิธีทางความร้อนเพื่อฟื้นฟูโครงสร้าง และการจำลองการใช้งานที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานานต่อโครงสร้างจุลภาคสุดท้ายของยูดิเมท 520

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Effect of temperature dropping during solution treatment in rejuvenation heat treatment and following long-term simulated service at high temperatures on final microstructures of Udimet 520

Year (A.D.)

2015

Document Type

Thesis

First Advisor

ปัญญวัชร์ วังยาว

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมโลหการและวัสดุ

DOI

10.58837/CHULA.THE.2015.1264

Abstract

โครงสร้างจุลภาคของใบพัดกังหันก๊าซซึ่งผลิตจากโลหะผสมพิเศษเนื้อพื้นนิกเกิลจะเกิดการเสื่อมสภาพเมื่อใช้งานที่อุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน ซึ่งส่งผลให้สมบัติทางกลแย่ลง และมีอายุการใช้งานลดลง โดยทั่วไปสามารถทำการฟื้นคืนสภาพใบพัดกังหันก๊าซที่เสียหายนี้ได้โดยกรรมวิธีทางความร้อนเพื่อปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคให้ใกล้เคียงของใหม่ตามที่ต้องการ โดยปกติกรรมวิธีทางความร้อนเพื่อฟื้นคืนสภาพประกอบด้วยขั้นตอนการทำละลาย และการบ่มแข็ง อย่างไรก็ตามในบางกรณีอาจเกิดการลดลงของอุณหภูมิในขั้นตอนการทำละลายอย่างไม่คาดคิดซึ่งส่งผลต่อโครงสร้างจุลภาคสุดท้าย งานวิจัยนี้ศึกษาผลกระทบของการลดลงของอุณหภูมิระหว่างการทำละลายในกรรมวิธีทางความร้อนเพื่อฟื้นคืนโครงสร้างจุลภาคของโลหะผสมพิเศษเนื้อพื้นนิกเกิลเกรดยูดิเมท 520 ในหลากหลายสภาวะ ตามด้วยขั้นตอนการบ่มแข็ง 2 ขั้นตอนเพื่อให้เกิดการตกตะกอน จากนั้นทำการจำลองการใช้งานที่อุณหภูมิ 800 และ 900 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการลดลงของอุณหภูมิระหว่างการทำละลายในหลากหลายสภาวะนั้นส่งผลให้โครงสร้างจุลภาคสุดท้ายของชิ้นงานแตกต่างกันเพียงเล็กน้อย ข้อสรุปดังกล่าวแตกต่างจากผลการทดลองในโลหะผสมพิเศษเนื้อพื้นนิกเกิลเกรดอื่น โดยคาดว่าอาจเป็นผลจากการที่ชิ้นงานในการทดลองนี้มีอนุภาคแกมมาไพร์มที่มีสัดส่วนเชิงพื้นที่ค่อนข้างต่ำทำให้สามารถละลายแกมมาไพร์มได้อย่างสมบูรณ์ในเวลาอันสั้นระหว่างการทำละลาย

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

After long term service at elevated temperatures, the turbine blades, which are made of cast nickel base superalloys, would be microstructurally degraded. This would result in lower mechanical properties and shorter life time. Generally, these degraded turbine blades can be microstructurally restored by rejuvenation heat treatment to return the microstructural requirements. The rejuvenation heat treatment processes usually consist of solutioning treatment and precipitation aging. However, in some cases, temperature dropping could accidentally occur in the solutioning process and result in final microstructure. This work had studied the effect of temperature dropping in various conditions during solutioning treatment of cast nickel base superalloy grade, Udimet 520. After various simulated solutioning treatments with temperature dropping following by double precipitation agings, all re-heat treated samples were long term heated for 1,000 hours at the temperatures of 800 ˚C and 900 ˚C. From all obtained results, it was found that the various conditions of temperature dropping during solutioning treatment provided slightly difference in final microstructures. This recieved result is different from those of other experiments of other cast nickel base superalloys. This might be due to very low volume fraction of γ' precipitated phase in the studied alloy, which could be completely dissolved in very short-time solutioning treatment.

Link to Full Text

Share

COinS