Základní mechanismy únavového a kombinovaného poškození únava-creep niklových superslitin MAR-M 247 a IN 713LC
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Práce je zaměřena na rozšíření poznatků o mechanismech únavového poškození a kombinovaného poškození únava-creep polykrystalických niklových superslitin MAR-M 247 a IN 713LC. V teoretické části práce jsou nejprve uvedeny základní informace o niklových superslitinách a jejich mikrostruktuře, po nichž následuje popis mechanismů poškození únavou, creepem a jejich vzájemnou interakcí. Další část práce obsahuje experimentálně získané výsledky popisující chování niklových superslitin MAR-M 247 a IN 713LC při různých podmínkách. Pro měření únavových vlastností při symetrickém zátěžném cyklu byly zvoleny tři teploty testování - 800, 900 a 950 °C, neboť v rozsahu teplot 800 – 950 °C by mělo u obou superslitin docházet ke změně mechanismu šíření únavových trhlin z původně krystalografického při „nižších“ teplotách (800 °C) na nekrystalografické při „vyšších“ teplotách (950 °C). Mimo získání základních únavových charakteristik byl na superslitině IN 713LC studován vliv technologie zpracování na únavové vlastnosti. K vyvolání interakce únava-creep bylo zvoleno vysokofrekvenční cyklické namáhání (okolo 120 Hz) s vysokým středním napětím při zvýšených teplotách. Pro kombinované namáhání byly zvoleny teploty 800 °C pro superslitinu IN 713LC a 900 °C pro teplotně stabilnější superslitinu MAR-M 247.
The thesis is focused on clarifying fatigue damage mechanisms and fatigue-creep damage mechanisms of MAR-M 247 and IN 713LC polycrystalline Ni-based superalloys. This thesis begins with basic information about nickel-based superalloys and their microstructure, followed by a description of fatigue and creep mechanisms and their mutual interaction. The next part contains experimentally obtained results describing the behavior of MAR-M 247 and IN 713LC superalloys under various sets of conditions. Three testing temperatures - 800, 900 and 950 °C were used for the measurement of fatigue properties under symmetrical loading cycle, because in the temperature range 800 – 950 °C, the mechanism of fatigue crack propagation of both superalloys should change from the originally crystallographic at "lower" temperatures (800 °C) to non-crystallographic at "higher" temperatures (950 °C). In addition the effect of processing technology on fatigue properties was studied on the superalloy IN 713LC. High-frequency cyclic loading (about 120 Hz) with high mean stress at elevated temperatures was applied to induce fatigue-creep interaction. The combined fatigue-creep loading was performed on the IN 713LC superalloy at 800 °C and on the MAR-M 247 superalloy at 900 °C.
The thesis is focused on clarifying fatigue damage mechanisms and fatigue-creep damage mechanisms of MAR-M 247 and IN 713LC polycrystalline Ni-based superalloys. This thesis begins with basic information about nickel-based superalloys and their microstructure, followed by a description of fatigue and creep mechanisms and their mutual interaction. The next part contains experimentally obtained results describing the behavior of MAR-M 247 and IN 713LC superalloys under various sets of conditions. Three testing temperatures - 800, 900 and 950 °C were used for the measurement of fatigue properties under symmetrical loading cycle, because in the temperature range 800 – 950 °C, the mechanism of fatigue crack propagation of both superalloys should change from the originally crystallographic at "lower" temperatures (800 °C) to non-crystallographic at "higher" temperatures (950 °C). In addition the effect of processing technology on fatigue properties was studied on the superalloy IN 713LC. High-frequency cyclic loading (about 120 Hz) with high mean stress at elevated temperatures was applied to induce fatigue-creep interaction. The combined fatigue-creep loading was performed on the IN 713LC superalloy at 800 °C and on the MAR-M 247 superalloy at 900 °C.
Description
Citation
HORNÍK, V. Základní mechanismy únavového a kombinovaného poškození únava-creep niklových superslitin MAR-M 247 a IN 713LC [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Fyzikální a materiálové inženýrství
Comittee
prof. RNDr. Karel Maca, Dr. (předseda)
prof. RNDr. Jan Kohout, CSc. (člen)
doc. Ing. Libor Pantělejev, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Otakar Bokůvka, CSc. (člen)
doc. RNDr. Karel Obrtlík, CSc. (člen)
Date of acceptance
2021-02-04
Defence
Práce má jednoznačný přínos jak pro danou vědní disciplínu tak pro průmyslovou praxi s potencionálem aplikovat získané výsledky. Uchazeč ve své přednášce shrnul nejdůležitější výsledky své práce a v následné diskusi zodpověděl všechny otázky položené členy komise.
Profesor Bokůvka byl coby člen komise přítomen online (MS Teams), ostatní členové komise prezenčně.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení