Prior a vizsgálat, a C-ring mintákat tisztítani ultrahangos fürdőben IPA-val (izopropil-alkohol). Korrózió kitettség végeztük vízszintes, szabályozott atmoszférájú kemencében. A korróziós környezetben, letéti összetételét és letéti fluxus ellenőriztük üsing a jól-established betét újrafestési módszer (például Sumner és mtsai. [3]). A mintákat bevonva egy 80/20 M keveréke Na 2SO 4/K2 SO4. A tömege depos húztak sót mértük egységnyi területen, és a mintákat Újrafestve minden 100 h annak érdekében, hogy ellenőrizzék a lerakódás fluxus. A gáz-halmazállapotú környezetben a levegő - 300 vppm SO2 használtunk, és az összes vizsgálatot végeztük 550 ° C-on. C-rings hangsúlyozták, hogy 800, 700 és 500 MPa, és ki vannak téve A 100, 300 vagy 500 h expozíciós idők egy megcélzott dep osition fluxus 5 ug/cm2/h. Ezen túlmenően, egy, a C-ring minden megcélzott stressz szintjét ki volt téve a 300 hnélkül betét.

Microscopy és analitikai módszerek

samples voltak beszerelve 50:50 arányú keverékében MetPrep féle epoxi beállított gyantát és Ballotini (40-70 μm átmérőjű üveggömb). A mintákat ezután felosztjuk, felhasználásával olaj kenőanyag, hogy megakadályozzák feloldódását korrózió termé kek és betétek, mielőtt földre, majd pol öblítettük, hogy egy 1 um gyémánt paszta kivitelben (alkalmazásával újra olaj kenőanyag).

Both optikai és SEM vizsgálatok a mintákra végeztük. Az optikai mikroszkópia használunk annak meghatározására, hogy repedés volt jelen a C-rings minden besugárzási periódus után. SEM használunk, hogy jellemezzük az eredmények a degradáció mechanizmusát interakció az ötvözet mikrostruktúrája. FEI XL-30 és JEOL 7800F mező elektronágyú (FEG) SEM-ek felszerelt backscat ter energiával-dispersive X-ray (EDX) detektorok használtunk jellemzése és SEM képalkotó. SEM képek voltak utáni-processed az Image J szoftver lehetővé teszi a pontos mérését jellemzői. 

Figure 1C-ring mintának geometriát létrehozott ISO 7539-5 (a) frontális keresztmetszete (b) felülnézetben keresztmetszete (c) oldalnézetbencross szakasz (d) izometrikusnézet. (Db mm.)

Figure 2.Példa egy C-ring mesh feszített kétplates.

FEA analitikai módszerek

FEA modellezés alkalmazásával végeztük ANSYS Workbench 15 [18]. Az anyagot használt modell Az analízis egy izotróp modell alkalmazásával létrehozott monoton helyettesítő anyag adatok CMSX-4 a Siebörger et al. [17]. A C-ring behatárolttá két lemez (ábra2). A súrlódásmentes csúszóérintkező alkalmaztunk egyike között a két blokk és a C-ring annak érdekében, hogy egy kis mennyiségű relatív mozgás. A peremfeltételek

were útján visszük elmozdulás egyenértékű egyenlet alkalmazásával számítottuk ki (1) (táblázatban felsorolt ​​3).

A C-ring modellezése három külön mp TIONS hogy pontosabb finomítását a háló a központi részén a C-ring. Ez volt Impor tant, mint volt ebben a központi régióban, hogy ez volt antik ipated hogy repedés keletkezhet. A hex domináns szitaszövetet használnak amenye ver lehetséges; azonban illeszkedő körül repedés tippeket szükséges a használata tetraéderes

mesh mérete miatt és összetettségével repedéscsúcs geometria.

Ha szorított egy többtengelyes stressz állapot már előzőleg dicted a C-ring. Mint ilyen, a von Mises kritériumot alkalmazva kapjuk a helyi feszültség értékeket. Azonban azt is hasznos figyelembe venni a fő vagy szokásos feszültségeket kapcsolatban módban I repedésnyitási, ábrán látható3,

AS ezek a feszültségek magasabb lehet, a C-ring geometria a tőke x-axis síkban, ha összehasonlítjuk a von Mises stresszt.

Linear rugalmas törésmechanikai (egyenlet (3)) arra használjuk, hogy értékelje a helyi feszültségintenzitás tartományban (ΔK) a mikro félig-elliptical repedések belül C-ring. A feszültségintenzitási alkalmazásával vizsgáltuk a ANSYS R15 [18] feszültségintenzitás megoldó kódot. ANSYS használ T-stress eval

uation [19] annak érdekében, hogy számítani a helyi repedéscsúcs feszültségintenzitás. Egyenlet (3): lineáris rugalmassági törésmechanikai egyenlet [20].

Figure 3.Cracknyitási módok (a) üzemmódban I (b) üzemmód II és (c) üzemmódban III.

FEA generált helyi repedéscsúcs feszültségintenzitás előrejelzések ezután kiszámításához használt

geometry faktor (Υ) véges felületi repedések a C-ring geometria.ΔK a azután összehasonlíthatjukK-edik, hogy értékelje a valószínűségét repedés. AK-edik a CMSX-4 leírták, hogy 15 MPa.m1/2 levegőn 750 ° C-on [21]. Stressz intenzitások _calculated keresztül FEA modellezés lehet hasonlítani ezt annak érdekében, hogy meghatározzák a valószínűségét repedés és a hatás a forró korróziók-edik.

Results és beszélgetésC-ring eredmények&beszélgetés

Unstressed szakaszai CMSX-4 C-rings arra cor roded 550 ° C-on egy cél lerakódását fluxus 5 ug/cm2/h és gáznemű környezet levegő - 300 VPPM SO2. Után mintákat veszünk a expozíciós idők 100, 300 és 500 óra. Ellenőrzés képződését mutatta

an oxidréteg tartalmazó Co, Ni, S és O (ábra4 és5). Szulfidképzést történt alatt oxidréteg, összhangban áll a II típusú forró korrózióval [7,22].

A hangsúlyozta C-rings, repedése korrodált mintákra volt megfigyelhető 800 és 700 MPa után expozíción 100 órán; látható repedés még előforduló 500 MPa expozíció-szer hosszabb, mint 100 óra (táblázat2). Ezzel szemben a C-ring tesztek betétnélkül semmi jelétnem mutatta repedés után 500 h való kitettség a vizsgálati körülmények között.

c-rings általában tapasztalt repedések belül leginkább kitett központi régióban. Azonban, ha repedések kezdeményezett off center, repedés történne mindkét oldalán a középvonaltól miatt eltolódott stressz elosztó CIÓ szerte a C-Ring (ábra6).

    A korróziós mechanizmust változhat támadás ING A gamma-Prime (γ\") támadják a GAM MA-matrix (γ) Ez látható SEM visszaszórt imaging mint eltolódást a kontraszt a két mikroszerkezeti jellemzői (ábra7). Ez a csökkenés a hátsó szétszórt elektronok tulajdonítható az alsó atomszáma az S és O jelen a korróziós termékek.