Solidification microstructure and heat deformation characteristics of hard-to-deform superalloy GH4151

Diese Studie untersucht die Mikrostruktur der Erstarrung und die Wärmeverformungseigenschaften der schwer zu verformenden Superlegierung GH4151, wobei der Schwerpunkt auf den Auswirkungen der Tantalzugabe liegt. Die Forschung untersucht, wie unterschiedliche Ta-Gehalte die anfängliche Erstarrungsstruktur, das Trennverhalten und die Phasenausfällung während der Erstarrung beeinflussen. Die Studie untersucht auch die Auswirkungen thermischer Parameter - wie tatsächliche Dehnung, Dehnungsrate und Temperatur - auf die Strömungsspannung und die Mikrostrukturentwicklung von Gusslegierungen im Rahmen von Isothermalkompressionstests. Zu den wichtigsten Ergebnissen zählen die signifikante Zunahme der Volumenanteile von Eutektis-, Lave- und η-Phasen mit zunehmendem Ta-Gehalt sowie der komplexe Einfluss dieser Phasen auf das Rekristallisationsverhalten und die Thermoplastizität. Die Studie erstellt Warmarbeits-Diagramme, die auf der Theorie des dynamischen Materialmodells (DMM) beruhen und die optimalen Warmarbeits-Fenster für jeden Ta-Gehalt bestimmen. Darüber hinaus untersucht die Forschung die Rolle von Deformationstemperatur und Dehnungsrate für die Mikrostrukturentwicklung, wobei die Beschleunigung der eutektischen Phasenauflösung und die Erhöhung des Rekristallisationsgrades bei erhöhten Temperaturen hervorgehoben werden. Die Schlussfolgerungen liefern wertvolle Einsichten in die mikrostrukturellen Merkmale und das Verformungsverhalten der GH4151-Legierung und bieten experimentelle Unterstützung für die wissenschaftliche Gestaltung der Homogenisierung und Verarbeitung von gegossenen GH4151-Legierungen mit unterschiedlichen Ta-Gehalten.