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05.01.2018 | Topical Collection: Next Generation Superalloys and Beyond | Ausgabe 3/2018

Metallurgical and Materials Transactions A 3/2018

Determination of γ/γ′ Lattice Misfit in Ni-Based Single-Crystal Superalloys at High Temperatures by Neutron Diffraction

Zeitschrift:
Metallurgical and Materials Transactions A > Ausgabe 3/2018
Autoren:
Shenyan Huang, Ke An, Yan Gao, Akane Suzuki
Wichtige Hinweise
Manuscript submitted June 29, 2017.

Abstract

Constrained γ/γ′ lattice misfit as a function of temperature (room temperature, 871 °C, 982 °C, 1093 °C, and 1204 °C) is measured by neutron diffraction on the first-generation Ni-based single-crystal superalloy René N4 and second-generation superalloys René N5, CMSX4, and PWA1484. All the alloys studied show negative misfit at temperatures above 871 °C. For René N4, René N5, and PWA1484, the misfit becomes less negative at temperatures above 1093 °C, possibly due to either the chemistry effect or internal stress relaxation. The magnitude of the misfit shows a qualitative agreement with Caron’s misfit model based on Vegard’s coefficients. The Re-free alloy René N4 was found to have a larger γ lattice parameter and γ/γ′ misfit due to higher fractions of Cr, Ti, and Mo. After 100 hours of annealing at high temperatures, René N5 shows a more negative misfit than the misfit after the standard heat treatment.

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