Необратими промени в механичните свойства на сплави на-основа на никел след продължителна-работа при висока-температура
След дългосрочна-експлоатация при високи-температурни условия сплавите на основата на никел-претърпяват поредица от необратими микроструктурни промени, които директно водят до влошаване на механичните им свойства. Основните необратими промени в механичните свойства са следните:
1. Намаляване на якостта на опън и границата на провлачване
По време на дългосрочно излагане на-висока{1}}температура, фазите на укрепване (като „фаза,“ фаза) в сплавите на основата на никел-ще претърпят процеси като огрубяване, агрегиране и дори разтваряне. Тези фази са основните компоненти, които поддържат високата якост на сплавта. Техните морфологични и структурни промени унищожават първоначалния ефект на закрепване на дислокациите, което води до значително и необратимо намаляване на якостта на опън и границата на провлачване на сплавта както при стайна температура, така и при работна температура.
2. Влошаване на пластичността и якостта
Дългосрочната-температурна-експлоатация ще предизвика утаяване на крехки фази (напр. σ фаза, фаза на Laves) по границите на зърната на сплави на основата на никел-. Междувременно ще настъпи растеж на зърното поради ефекта на термично активиране, което намалява броя на границите на зърното, които могат да възпрепятстват разпространението на пукнатини. Тези фактори заедно причиняват очевидно намаляване на удължението и намаляването на площта на сплавта и ударната якост също ще бъде необратимо влошена, което прави сплавта податлива на крехко счупване при натоварване.
3. Влошаване на устойчивостта на пълзене и умора
Устойчивостта на пълзене е едно от ключовите свойства на никел-сплавите за приложения при високи-температури. Дългосрочното -високо{4}}температурно напрежение ще доведе до натрупване на щети от пълзене, включително изкачване на дислокации, образуване на кухини и растеж по границите на зърната и междукристално напукване. Тези щети са необратими. В същото време натоварването от умора при висока-температура ще ускори започването и разпространението на пукнатини. Комбинираният ефект на пълзене и умора прави сплавта рязко съкратена при пълзене при разрушаване и умора и това влошаване на производителността не може да бъде възстановено чрез конвенционална топлинна обработка.
4.Загуба на твърдост
Намаляването на броя на фините и диспергирани укрепващи фази и омекването на матрицата, причинено от високо-температурна дифузия, ще доведе до необратимо намаляване на твърдостта на никелови-сплави. Твърдостта е тясно свързана с устойчивостта на износване и устойчивостта на контактна умора на сплавта, така че загубата на твърдост допълнително ще повлияе на цялостното обслужване на сплавта.
Всички горепосочени промени в механичните свойства се задвижват от необратими микроструктурни трансформации и не могат да бъдат възстановени до първоначалното състояние чрез процеси на последваща -обработка, като повторно нагряване или повторно нагряване.
