Investigation of the high temperature creep behaviour of inconel 718 superalloy at different temperatures and stresses

Year 2016, Volume: 20 Issue: 1, 47 - 54, 01.04.2016

Ergün Subaşı Eyüp Kayalı Murat Baydoğan

https://doi.org/10.16984/saufenbilder.29235

Abstract

In this study, Creep behaviour of Inconel 718 superalloy, which is widely used at aviation, has been investigated at different temperatures and stresses to understand the effect of different temperature and stresses. The experiments were performed at 750°C, 800°C temperatures, and stress range of 200-350MPa. The stress exponent (n), creep rate (έ), and activation enegy(Q) were calculated from experimental results. According to the calculated results; creep rates which increase with the increasing of the stress, in addtion to; creep rates which increase much more with the increasing of temperature. Likewise, activation energy which increases with the increasing of stress. Active deformation mechanism is dislocation creep, which was determined concerning stress exponent obtaining from experiment results. In order to estimate of the creep rupture life of Inconel 718, Larson-Miller graphic was plotted. High temperature creep lifes of Inconel 718 might be calculated with this graphic.

Keywords

Inconel 718 superalloy, creep behaviour, creep rate, stress exponent, activation energy

Inconel 718 süper alaşımının farklı gerilme ve sıcaklıklarda yüksek sıcaklık sürünme davranışının incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, havacılıkta yaygın olarak kullanılan Inconel 718 süper alaşımının sürünme davranışına sıcaklık ve gerilmenin etkileri incelenmiştir. Deneyler; 750°C, 800°C sıcaklıklarında ve 200 350MPa gerilme aralığında gerçekleştirilmiştir. Deneysel çalışma sonuçlarından, gerilme üssü (n), sürünme hızı (έ) ve aktivasyon enerjisi (Q) hesaplanmıştır. Hesaplanan sonuçlara göre; sürünme hızlarının artan gerilme ile arttığı, ayrıca sıcaklığın artmasıyla birlikte sürünme hızları çok daha fazla artmaktadır. Aynı şekilde, artan gerilme ile birlikte aktivasyon enerjisi artmaktadır. Deney sonuçlarından elde edilen gerilme üssü değerlerine göre; etkin deformasyon mekanizmasının dislokasyon sürünmesi olduğu tespit edilmiştir. Inconel 718 süper alaşımının kopma sürünme ömrünü tahmin etmek için, Larson Miller grafiği çizilmiştir. Bu grafikle, Inconel 718’in yüksek sıcaklık sürünme ömürleri hesaplanabilir.

Keywords

Inconel 718 alaşımı, yüksek sıcaklık sürünme davranışı, sürünme hızı, gerilme üssü, aktivasyon enerjisi

References

• KAYNAKLAR(REFERENCES)
• A. Thomas, M. El-Wahabi and J.M. Cabrera, J.M.
• Prado, “High temperature deformation of Inconel
• ”, Journal of Materials Processing
• Technology, 177 ,2006,pp.469–472.
• D.H. Kim, J.H. Kim, J.W. Sa,Y.S. Lee , C.K. Park
• , S.I. Moon, “Stress rupture characteristics of
• Inconel 718 alloy for ramjet combustor, Materials
• Science and Engineering A 483–484, 2008,
• pp.262–265.
• S.H. Fu, J.X. Dong, M.C. Zhang, X.S. Xie, “Alloy
• design and development of INCONEL718 type
• alloy”, Materials Science and Engineering A,499,
• , pp.215–220.
• K. Prasad, R. Sarkar, P. Ghosal, V. Kumar,
• “Tensile deformation behaviour of forged disc of
• IN 718 superalloy at 650°C”, Materials and
• Design 31,2010, pp.4502–4507.
• M.L. Nguyen, “High Temperature Creep
• Behaviour of Inconel 718 Superalloy”, A thesis
• for the master degree,China, 2009.
• T. Sugahara, K. Martinolli, D.A.P. Reis, C. Moura
• Neto, A.A. Couto, F. Piorino Neto, M.J.R.
• Barboza, “Creep Behavior of the Inconel 718
• Superalloy”, Defect and Diffusion Forum Vols.
• -328,2012,pp.509-514.
• G. Marahleh., A.R.I Kheder and H.F. Hamad,
• “Creep-Life Prediction of Service-Exposed
• Turbine Blades”, Materials Science, Vol. 42, No.
• , 2006.
• D. William, JR. David, Materials Science and
• Engineering an Introduction, Eight Edition
• M. Baydogan, E.S. Kayali, and H. Cimenoglu,
• “Service Life Estimation for a Reformer Tube
• against Creep Dominated Failure”, Materials
• Testing: Vol. 54, No. 1, İ.T.Ü, 2012, pp. 49-52.
• C. Berger; J. Granacher; A.Thoma., “Creep
• Rupture Behaviour of Nickel Base Alloys for
• °C - Steam Turbines”, Institut for Materials
• Technology, Darmstadt University of
• Technology,The Minerals,Metals&Materials
• Society, 2001.
• E.S. Kayalı, Hasar Analizi Seminer Notları,
• Sürünme ve Sürünme Hasarı, Metalurji
• Mühendisleri Odası, İTÜ, 1997.
• Y. Han, M.C. Chaturvedi, “Steady state creep
• Rate Equation of Inconel 718
• Superalloy”,Chin.J.Met.Sci.Technol.,Vol.5,(198
• .
• Y. Han, M.C. Chaturvedi, “A study of back stress
• during creep deformation of superalloy inconel
• ”, Materials Science and Engineering,
• ,1989,pp.59-65.