Procesamiento, Microestructura y Propiedades del Polvo de Aleación Bimetálica de Acero-Ni HIP
Autores: Huang, Shenyan; Shen, Chen; Samarov, Victor
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Prensado isostático en caliente
Componente bimetálico
Fabricación HIP
Perfiles de interdifusión
Microestructura
Propiedades de tracción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 3
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo explora la viabilidad técnica en la fabricación por prensado isostático en caliente (HIP) de un componente bimetálico integral utilizando polvo de acero y aleación de Ni para turbomaquinaria de dióxido de carbono supercrítico (sCO2). Se investigan especímenes bimetálicos HIP a escala de laboratorio utilizando polvo de HAYNES(r) 282(r) y SS316L o SS415 en configuración de polvo, tratamiento térmico, microestructura y propiedades de tracción hasta 400 grados C. Los perfiles de interdifusión en interfaces de aleaciones disímiles causados por el ciclo HIP son predichos por simulaciones DICTRA y validados por microanálisis por sonda electrónica (EPMA). La distancia de interdifusión de la mayoría de los elementos es de alrededor de 100 m, mientras que C y N tienen una distancia de interdifusión mayor. Se encuentra una densa distribución de carbonitruros ricos en Ti y partículas de alúmina que decoran los límites de partículas anteriores cerca de la interfaz de unión en el lado 282, afectando la resistencia a la tracción a través de la interfaz así como la ubicación de la falla a la tracción. Se observa una mayor cantidad de formación excesiva de carbonitruros cerca de la interfaz en SS316L/282 que en SS415/282, lo que es consistente con el mayor grado de efecto de interdifusión predicho en SS316L/282. La condición típica de tratamiento térmico de HAYNES(r) 282(r) es aplicable a las combinaciones 282/SS316L y 282/SS415, resultando en una mayor resistencia que el CF8M y CA6NM fundidos. Luego se demuestra un tubo bimetálico SS415/282 a escala piloto para mostrar la promesa de escalado.
Descripción
Este trabajo explora la viabilidad técnica en la fabricación por prensado isostático en caliente (HIP) de un componente bimetálico integral utilizando polvo de acero y aleación de Ni para turbomaquinaria de dióxido de carbono supercrítico (sCO2). Se investigan especímenes bimetálicos HIP a escala de laboratorio utilizando polvo de HAYNES(r) 282(r) y SS316L o SS415 en configuración de polvo, tratamiento térmico, microestructura y propiedades de tracción hasta 400 grados C. Los perfiles de interdifusión en interfaces de aleaciones disímiles causados por el ciclo HIP son predichos por simulaciones DICTRA y validados por microanálisis por sonda electrónica (EPMA). La distancia de interdifusión de la mayoría de los elementos es de alrededor de 100 m, mientras que C y N tienen una distancia de interdifusión mayor. Se encuentra una densa distribución de carbonitruros ricos en Ti y partículas de alúmina que decoran los límites de partículas anteriores cerca de la interfaz de unión en el lado 282, afectando la resistencia a la tracción a través de la interfaz así como la ubicación de la falla a la tracción. Se observa una mayor cantidad de formación excesiva de carbonitruros cerca de la interfaz en SS316L/282 que en SS415/282, lo que es consistente con el mayor grado de efecto de interdifusión predicho en SS316L/282. La condición típica de tratamiento térmico de HAYNES(r) 282(r) es aplicable a las combinaciones 282/SS316L y 282/SS415, resultando en una mayor resistencia que el CF8M y CA6NM fundidos. Luego se demuestra un tubo bimetálico SS415/282 a escala piloto para mostrar la promesa de escalado.