Настоящата работа изследва колко големи (ERBO/1 срещу ERBO/15) и малки (три варианта ERBO/15) промени в състава на сплавта влияят върху техните термоеластични свойства. Първа цел: Сравнението на две различни сплави (големи вариации в състава на сплавите) помага в общите усилия за придвижване към суперсплавна единична-кристална технология, where скъпите и стратегически сплавни елементи като Re, за които е известно, че осигуряват висока якост на пълзене, се заменятe d с други елементи, без да се застрашава механичната якост. Еластичните и пълзящите свойства са важни в това отношение. Предполага се, че това може да се постигне чрез увеличаване на нивата на Mo, Ti и W [34]. Освен това е необходим еластичен коефициент при високо-температурното инженерство за проектиране на компоненти, които трябва да издържат на натоварване от термична умора. Следователно в настоящата работа се полагат усилия за измерване на еластичните коефициенти. Втора цел: Подробно разбиране на ролята на отделните елементи от сплав може да се получи само когато се изследва ефектът на един конкретен елемент. Сравнението на трите варианта на ERBO/15 помага в това отношение. Трета цел: По-специално се изследва потенциалът на дилатометрията с висока разделителна способност като метод за определяне на високи c-солни температури-. За тази цел сравняваме експериментални резултати за c&solvus температури, получени чрез високо--дилатометрия с теоретични изчисления на ThermoCalc [35]. Качеството на предикациите на ThermoCalc се оценява чрез сравняване на неговите прогнози за химичния състав на кандидозните фази, получени с помощта на 3D атомна сонда tomog&-raphy (3D-ATP) [36] и трансмисионна електронна микроскопия (TEM) [32 ]. За да се установят измервания с висока&разделителна способност на топлинното разширение като метод за определяне на c-solvus представлява значителен прогрес в технологията на суперсплави.---&

 резултатите се обсъждат в светлината на предишна работа, публикувана в литературата. Областите, които изискват допълнителни изследвания, са подчертани.

Материали, експерименти и методи Материали: В настоящата работа са изследвани четири материала. Техният номинален химичен състав е посочен в таблица 1. ERBO1 е тип сплав CMSX

101; [32, 33, 36, 37]. ERBO/15 е свръхсплав с ниска-деформация за единична&кристална Ni#база, която е разработена от Rettig et al. [34] с помощта на метод за числен термодинамичен мулти/критериален оптимизация. В настоящата работа сравняваме ERBO-15 с два по-леки варианта ERBO-15, които съдържат по-малко W и по-малко Mo (ERBO-15-W и ERBO/15/Mo). Подробностите за топлинната обработка на четирите изследвани сплави са представени в Таблица 2. Докато ERBO/1 е бил термично обработен-от прецизни отливки Doncasters в Бохум, топлинните обработки на вариантите ERBO/15 са извършени в персонализирана-изградена вакуумна пещ за топлинна обработка от Carbolite Gero от тип LHTM/-/-100–20016 1G. Подробна информация за процедурата за термична обработка е документирана в [32] и [36]. Микроанализът на електронна сонда (EPMA) се извършва с помощта на микроанализатор с електронна сонда SX 50 за ERBO 1 и електронна микропроба с полево излъчване от тип SXFiveFE за ERBO15 и двете му производни, и двете от Cameca. Добре известно е, че по време на втвърдяването легираните елементи на SX могат да се различават в тенденцията си към разделяне към дендритни и интердендритни области. Фигура 1 представя разпределенията на елементите Al, Ti, Mo и W в микроструктурата на ERBO15 в състояние as/cast (горен ред, фиг. 1а – d) и след хомогенизационна топлинна обработка (долен ред, фиг. 1e – h). Долният ред на фиг. 1 показва, че голямата/мащабна химическа хетерогенност, свързана с тенденциите на разделяне на елементите на сплавта по време на втвърдяването, може да бъде намалена по време на етапа на хомогенизиране (Таблица 2); обаче не изчезва напълно, както може да се види за W на фиг. 1h. Изследванията със сканираща електронна микроскопия (SEM) бяха извършени с помощта на Leo Gemini 1530 SEM от Carl Zeiss AG, оборудвана с полеви пистолет за излъчване (FEG), работещ при 12 kV и детектор за инленси (работно разстояние: 4,5 mm, отвор: 30 mm).n//--