ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
;
Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Effects of Carburization of the Creep Behaviour of a FeNiCr-High Temperature AlloyIncoloy 800 and Incoloy 800 doped with 1% Nb were carburized at 1000 °C in CH4-H2 to 0.83% C (mass content). The undoped alloy shows relatively coarse large M23C6 carbides at the grain boundaries, the alloy with 1% Nb has mainly fine carbides in the grains.Creep experiments were performed with the carburized and uncarburized specimens at 1000 °C, in which creep rates were attained in the range 10-9… 10-7 s-1 of secondary creep. The stress dependence of the creep rate indicates two creep mechanisms: diffusion creep at low stresses and dislocation creep at high stresses. The diffusion creep is faster for both alloys after carburization. The dislocation creep is retarded by carburization for the undoped alloy.At about equal creep rate ε = 10-7 s-1 the carburized specimens have a longer lifetime. The fracture is brittle for Incoloy 800 in the uncarburized and carburized state, characterized by void and crack formation and poor reduction in area. The fracture of the carburized Incoloy 800 with 1% Nb is rather ductile with less void formation. The results indicate that carburization does not deteriorate the creep behaviour of the FeNiCr alloy if the reached carbon content is not too high. An addition of Nb is very favorable for the creep properties after carburization.
Notes:
Im CH4-H2-Gemisch wurden die beiden Legierungen Incoloy 800 und Incoloy 800 + 1% Nb bis zu 0,83% C (Massengehalt) aufgekohlt. Die nicht mit Nb dotierte Legierung zeigt danach relativ grobe M23C6Ausscheidungen an den Korngrenzen, die Legierung mit 1% Nb überwiegend feine Carbide MC im Korn.In inerter Atmosphäre wurden Kriechversuche bei 1000 °C mit den aufgekohlten und nichtaufgekohlten Legierungen durchgeführt, wobei Kriechgeschwindigkeiten im sekundären Bereich zwischen 10-9 bis 10-7 s-1 eingestellt wurden. Die Abhängigkeit der Kriechgeschwindigkeit von der Spannung zeigt, daß zwei Kriechmechanismen auftreten, Diffusionskriechen bei niedriger Spannung und Versetzungskriechen bei hoher Spannung. Das Diffusionskriechen wird für beide Legierungen durch die Aufkohlung beschleunigt, das Versetzungskriechen der nicht mit Nb dotierten Legierung wird durch die Aufkohlung gehemmt.Bei etwa gleicher Kriechgeschwindigkeit ε = 10-7 s-1 zeigen die aufgekohlten Zeitstandproben eine längere Lebensdauer. Der Bruch ist spröde für das aufgekohlte und nichtaufgekohlte Incoloy 800 und wird eingeleitet durch Poren- und Rißbildung bei geringer Duktilität (Querschnittsabnahme). Der Bruch der aufgekohlten Legierung mit 1% Nb ist dagegen sehr duktil bei geringer Hohlraumbildung. Die Ergebnisse zeigen, daß Aufkohlung die Kriecheigenschaften einer FeNiCr-Legierung nicht wesentlich verschlechtert, solange der erreichte Kohlenstoffgehalt nicht zu hoch wird. Ein Zusatz von Nb ist sehr vorteilhaft für das Kriechverhalten nach Aufkohlung.
Additional Material:
10 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19840350602
Permalink
