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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 9/2018

17.05.2018 | Topical Collection: Superalloys and Their Applications

Very High Cycle Fatigue of Ni-Based Single-Crystal Superalloys at High Temperature

verfasst von: A. Cervellon, J. Cormier, F. Mauget, Z. Hervier, Y. Nadot

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 9/2018

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Abstract

Very high cycle fatigue (VHCF) properties at high temperature of Ni-based single-crystal (SX) superalloys and of a directionally solidified (DS) superalloy have been investigated at 20 kHz and a temperature of 1000 °C. Under fully reversed conditions (R = − 1), no noticeable difference in VHCF lifetimes between all investigated alloys has been observed. Internal casting pores size is the main VHCF lifetime-controlling factor whatever the chemical composition of the alloys. Other types of microstructural defects (eutectics, carbides), if present, may act as stress concentration sites when the number of cycles exceed 109 cycles or when porosity is absent by applying a prior hot isostatic pressing treatment. For longer tests (> 30 hours), oxidation also controls the main crack initiation sites leading to a mode I crack initiation from oxidized layer. Under such conditions, alloy’s resistance to oxidation has a prominent role in controlling the VHCF. When creep damage is present at high ratios (R ≥ 0.8), creep resistance of SX/DS alloys governs VHCF lifetime. Under such high mean stress conditions, SX alloys developed to retard the initiation and creep propagation of mode I micro-cracks from pores have better VHCF lifetimes.

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Metadaten
Titel
Very High Cycle Fatigue of Ni-Based Single-Crystal Superalloys at High Temperature
verfasst von
A. Cervellon
J. Cormier
F. Mauget
Z. Hervier
Y. Nadot
Publikationsdatum
17.05.2018
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 9/2018
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-018-4672-6

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