The influence of radial shear rolling on the structure and properties of 58Ni-Cr-Mo-B-Al-Cu superalloy

А.А. Бикмухаметова, Э.В. Галиева, И.Ш. Валеев ORCID logo , Е.Ю. Классман, И.И. Мусабиров, В.А. Валитов показать трудоустройства и электронную почту
Получена 06 декабря 2021; Принята 10 декабря 2021;
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: А.А. Бикмухаметова, Э.В. Галиева, И.Ш. Валеев, Е.Ю. Классман, И.И. Мусабиров, В.А. Валитов. The influence of radial shear rolling on the structure and properties of 58Ni-Cr-Mo-B-Al-Cu superalloy. Письма о материалах. 2021. Т.11. №4s. С.566-570
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2021-4-566-570

Аннотация

It is shown that radial-shear rolling makes it possible to form a gradient structure in the 58Ni-Cr-Mo-B-Al-Cu superalloy billet. In which the recrystallized grains size of the γ-phase in the radial direction from coarse-grained (34.1 ± 4.7 μm) in the center to ultrafine-grained (2.4 ± 1.7 μm ) in the surface layers of the billet cross-section. This leads to a gradient change in microhardness. The microhardness value is 3.3 GPa in the billet center, and the microhardness increases to 5.4 GPa in the peripheral near-surface zone.The work is devoted to a study of the microstructure and microhardness of the heat-resistant nickel-based superalloy 58Ni-Cr-Mo-B-Al-Cu after radial-shear rolling. The radial-shear rolling was carried out at a temperature of 925°С in three stages. It was found that the grain size of γ-phase after all rolling stages decreased in the radial direction from the center to the periphery from 62 ± 2 to 2.5 ± 0.2 µm. At the third rolling stage, the grains size was reduced twice in the billet center in a comparison to the initial state. At the same time, individual grains with a size of 100 μm in the billet surface are observed, and grains with a size of 1±0.1 μm are present at the periphery. The microhardness changes in inverse proportion to the grain size, the values increase in the radius direction. The maximum microhardness value is achieved in the peripheral part of the sample and is equal to 5.4 ± 0.6 GPa. According to the EBSD analysis, there is no texture at the billet periphery, but at the middle of the radius there is a two-component axial texture of the <001> + <111> type along the billet axis. The billet center is characterized by the presence of a more pronounced two-component axial texture of the <001> + <111> type along the billet axis. The obtained results indicate the possibility of the gradient structure formation by radial-shear rolling in the heat-resistant nickel-based superalloy 58Ni-Cr-Mo-B-Al-Cu with the initial coarse-grained structure.

Ссылки (14)

1. Ch. Sims, T. Stoloff, V. Hagel. Superalloys II: High-Temperature Materials for Aerospace and Industrial Power. John Wiley & Sons, New York (1987).
2. R. R. Mulyukov, R. M. Imayev, A. A. Nazarov, V. M. Imayev, M. F. Imayev, V. A. Valitov, R. M. Galeev, S. V. Dmitriev, A. V. Korznikov, A. A. Kruglov, R. Ya. Lutfullin, M. V. Markushev, R. V. Safiullin, O. Sh. Sitdikov, V. G. Trifonov, F. Z. Utyashev (ed. by R. R. Mulyukov, R. M. Imayev, A. A. Nazarov, V. M. Imayev, M. F. Imayev). Sverkhplastichnost’ ul’tramelkozernistykh splavov: eksperiment, teoriya, praktika. Moscow, Nauka (2014) 284 p. (in Russian) [Р. Р. Мулюков, Р. М. Имаев, А. А. Назаров, В. М. Имаев, М. Ф. Имаев, В. А. Валитов, Р. М. Галеев, С. В. Дмитриев, А. В. Корзников, А. А. Круглов, Р. Я. Лутфуллин, М. В. Маркушев, Р. В. Сафиуллин, О. Ш. Ситдиков, В. Г. Трифонов, Ф. З. Утяшев. Сверхпластичность ультрамелкозернистых сплавов: Эксперимент, теория, технологии (под ред. Р. Р. Мулюкова, Р. М. Имаева, А. А. Назарова, В. М. Имаева, М. Ф. Имаева). Москва, Наука (2014) 284 с.].
3. V. A. Valitov. Letters on Materials. 3 (1), 50 (2013). (in Russian) [В. А. Валитов. Письма о материалах. 3 (1), 50 (2013).]. Crossref
4. E. V. Valitova, R. Ya. Lutfullin, V. A. Valitov. Perspektivnye materialy. 15, 30 (2013). (in Russian) [Э. В. Валитова, Р. Я. Лутфуллин, В. А. Валитов. Перспективные материалы. 15, 30 (2013).].
5. E. Yu. Klassman, V. V. Astanin. Letters on Materials, 10 (1), 10 (2020). (in Russian) [Е. Ю. Классман, В. В. Астанин. Письма о материалах. 10 (1), 10 (2020).]. Crossref
6. R. R. Mulyukov, R. M. Imayev, A. A. Nazarov. Scientific and technical statements SPbPU. Physical and mathematical sciences. 4 - 1 (182), 190 (2013). (in Russian) [Р. Р. Мулюков, Р. М. Имаев, А. А. Назаров. Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. 4 - 1 (182), 190 (2013).].
7. R. Z. Valiev, I. V. Alexandrov. Bulk nanostructured metallic materials. Akademkniga, Moscow (2007) 392 p. (in Russian) [Р. З. Валиев, И. В. Александров. Объемные наноструктурные металлические материалы. Академкнига, Москва (2007) 392 с.].
8. E. V. Valitova, R. Ya. Lutfullin, M. H. Muhametrakhimov, V. A. Valitov. Perspektivnye materialy. 15, 35 (2013). (in Russian) [Э. В. Валитова, Р. Я. Лутфуллин, М. Х. Мухаметрахимов, В. А. Валитов. Перспективные материалы. 15, 35 (2013).].
9. G. F. Korznikova, A. P. Zhilyaev, A. A. Sarkeeva, R. Ya. Lutfullin, R. U. Shayahmetov, G. R. Khalikova, R. Kh. Khisamovg, K. S. Nazarov, R. R. Mulyukov. Metallic Composites, Prepared by Deformation Processing. Materials Science Forum. 1016, 1759 (2020). Crossref
10. I. A. Ditenberg, S. A. Malakhova, A. N. Tyumencev, A. V. Korznikov. Perspektivnye materialy. 12, 306 (2011). (in Russian) [И. А. Дитенберг, С. А. Малахова, А. Н. Тюменцев, А. В. Корзников. Перспективные материалы. 12, 306 (2011).].
11. I. Sh. Valeev, A. H. Valeeva, R. F. Fazlyakhmetov, G. R. Halikova. Materials science. 7, 27 (2010). (in Russian) [И. Ш. Валеев, А. Х. Валеева, Р. Ф. Фазлыахметов, Г. Р. Халикова. Материаловедение. 7, 27 (2010).].
12. A. K. Valeeva, I. S. Valeev. Letters on Materials. 3 (1), 38 (2013). (in Russian) [А. Х. Валеева, И. Ш. Валеев. Письма о материалах. 3 (1), 38 (2013).]. Crossref
13. S. Dobatkin, S. Galkin, Y. Estrin, V. Serebryany, M. Diez, N. Martynenko, E. Lukyanova, V. Perezhogin. Journal of Alloys and Compounds. 774, 969 (2019). Crossref
14. B. A. Romancev, V. K. Mikhailov, S. P. Galkin, M. G. Degtyarev, B. V. Karpov, A. P. Chistova. Patent RF № 2009737, 30.03.1994. (in Russian) [Б. А. Романцев, В. К. Михайлов, С. П. Галкин, М. Г. Дегтярев, Б. В. Карпов, А. П. Чистова. Патент РФ № 2009737, 30.03.1994.].

Другие статьи на эту тему

Финансирование на английском языке

1. Institute for Metals Superplasticity Problems of the Russian Academy of Sciences Federal State Budgetary Institution of Science - state registration number AAAA-A17-117041310215-4