A nikkel{0}}alapú ötvözetek mechanikai tulajdonságainak visszafordíthatatlan változásai-hosszú-magas hőmérsékletű{2}}szolgáltatás után
A nikkel-alapú ötvözetek a magas-hőmérsékletű hosszú távú, -hőmérsékletű üzemelés után visszafordíthatatlan mikroszerkezeti változásokon mennek keresztül, amelyek közvetlenül mechanikai tulajdonságaik romlásához vezetnek. A mechanikai tulajdonságok főbb visszafordíthatatlan változásai a következők:
1. A szakítószilárdság és a folyáshatár csökkenése
A hosszú távú magas-hőmérsékletű expozíció során a nikkel-alapú ötvözetek erősödési fázisai (például "fázis", "fázis") olyan folyamatokat tapasztalnak, mint a durvulás, aggregáció, sőt az oldódás is. Ezek a fázisok az ötvözet nagy szilárdságát fenntartó alapvető összetevők. Morfológiai és szerkezeti változásaik tönkreteszik az eredeti diszlokációs tapintó hatást, aminek következtében az ötvözet szakítószilárdsága és folyáshatára mind szobahőmérsékleten, mind üzemi hőmérsékleten jelentősen és visszafordíthatatlanul csökken.
2. A hajlékonyság és a szívósság romlása
A magas-hőmérsékletű, hosszú távú{1}}szolgáltatás rideg fázisok (pl. σ-fázis, Laves-fázis) kiválását idézi elő a nikkel-alapú ötvözetek szemcsehatárain. Eközben a termikus aktivációs hatás miatt szemnövekedés következik be, ami csökkenti a repedések terjedését akadályozó szemcsehatárok számát. Ezek a tényezők együttesen az ötvözet nyúlását és területcsökkenését okozzák, és az ütésállóság is visszafordíthatatlanul romlik, így az ötvözet hajlamos a terhelés alatti törésre.
3. A kúszás és a fáradtságállóság csökkenése
A kúszásállóság a nikkel{0}}alapú ötvözetek egyik kulcsfontosságú tulajdonsága a magas-hőmérsékletű alkalmazásokhoz. A hosszú távú, magas hőmérsékletű feszültség-kúszási károsodás felhalmozódásához vezet, beleértve a diszlokációs emelkedést, az üregképződést és a szemcsehatárokon való növekedést, valamint a szemcsék közötti repedést. Ezek a károk visszafordíthatatlanok. Ugyanakkor a magas hőmérsékletű-fáradási terhelés felgyorsítja a repedések keletkezését és továbbterjedését. A kúszás és a kifáradás együttes hatása miatt az ötvözet kúszási szakadási és kifáradási élettartama jelentősen lerövidül, és ezt a teljesítményromlást a hagyományos hőkezeléssel nem lehet helyreállítani.
4. Keménység elvesztése
A finom és diszpergált erősítési fázisok számának csökkenése, valamint a mátrix meglágyulása a magas-hőmérsékletű diffúzió miatt a nikkel-alapú ötvözetek keménységének visszafordíthatatlan csökkenéséhez vezet. A keménység szorosan összefügg az ötvözet kopásállóságával és érintkezési fáradtságállóságával, így a keménységvesztés tovább befolyásolja az ötvözet átfogó szolgáltatási teljesítményét.
Az összes fenti mechanikai tulajdonságváltozást visszafordíthatatlan mikroszerkezeti átalakulások okozzák, és nem állíthatók vissza az eredeti állapotba utókezelési folyamatokkal, például újramelegítéssel vagy újraöregítéssel.
