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

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

1. KAYNAKLAR(REFERENCES)
2. A. Thomas, M. El-Wahabi and J.M. Cabrera, J.M.
3. Prado, “High temperature deformation of Inconel
4. ”, Journal of Materials Processing
5. Technology, 177 ,2006,pp.469–472.
6. D.H. Kim, J.H. Kim, J.W. Sa,Y.S. Lee , C.K. Park
7. , S.I. Moon, “Stress rupture characteristics of
8. Inconel 718 alloy for ramjet combustor, Materials

9. Science and Engineering A 483–484, 2008,
10. pp.262–265.
11. S.H. Fu, J.X. Dong, M.C. Zhang, X.S. Xie, “Alloy
12. design and development of INCONEL718 type
13. alloy”, Materials Science and Engineering A,499,
14. , pp.215–220.
15. K. Prasad, R. Sarkar, P. Ghosal, V. Kumar,
16. “Tensile deformation behaviour of forged disc of
17. IN 718 superalloy at 650°C”, Materials and
18. Design 31,2010, pp.4502–4507.
19. M.L. Nguyen, “High Temperature Creep
20. Behaviour of Inconel 718 Superalloy”, A thesis
21. for the master degree,China, 2009.
22. T. Sugahara, K. Martinolli, D.A.P. Reis, C. Moura
23. Neto, A.A. Couto, F. Piorino Neto, M.J.R.
24. Barboza, “Creep Behavior of the Inconel 718
25. Superalloy”, Defect and Diffusion Forum Vols.
26. -328,2012,pp.509-514.
27. G. Marahleh., A.R.I Kheder and H.F. Hamad,
28. “Creep-Life Prediction of Service-Exposed
29. Turbine Blades”, Materials Science, Vol. 42, No.
30. , 2006.
31. D. William, JR. David, Materials Science and
32. Engineering an Introduction, Eight Edition
33. M. Baydogan, E.S. Kayali, and H. Cimenoglu,
34. “Service Life Estimation for a Reformer Tube
35. against Creep Dominated Failure”, Materials
36. Testing: Vol. 54, No. 1, İ.T.Ü, 2012, pp. 49-52.
37. C. Berger; J. Granacher; A.Thoma., “Creep
38. Rupture Behaviour of Nickel Base Alloys for
39. °C - Steam Turbines”, Institut for Materials
40. Technology, Darmstadt University of
41. Technology,The Minerals,Metals&Materials
42. Society, 2001.
43. E.S. Kayalı, Hasar Analizi Seminer Notları,
44. Sürünme ve Sürünme Hasarı, Metalurji
45. Mühendisleri Odası, İTÜ, 1997.
46. Y. Han, M.C. Chaturvedi, “Steady state creep
47. Rate Equation of Inconel 718
48. Superalloy”,Chin.J.Met.Sci.Technol.,Vol.5,(198
49. .
50. Y. Han, M.C. Chaturvedi, “A study of back stress
51. during creep deformation of superalloy inconel
52. ”, Materials Science and Engineering,
53. ,1989,pp.59-65.