Evoluzione microstrutturale e creep per la superlega NIMONIC 263: analisi e modellazione dei dati sperimentali

In the present work the experimental results of creep test on the Nimonic 263 nickel-based superalloy were compared, after conventional heat treatment and over-aging conditions at high temperature (up to 3500 h at 800°C). Such comparison showed that the precipitate coarsening after over-aging affects the first part of the creep curves, with an increasing of minimum creep strain rate and consequent decreasing of time to rupture. For the applied stresses and temperatures, the creep curve analysis indicated that the parameter sigma*lambda (sigma= applied stress, lambda=interdistance between the gamma prime precipitates), is effective to describe the usual wide accelerated state for this kind of alloys. Furthermore, experimental data were used to verify a constitutive equation able to assess and predict the gamma prime precipitate coarsening effect and the damage accumulation related to the strain evolution.

In questo lavoro sono stati messi a confronto ed elaborati i risultati sperimentali di una campagna di prove di creep eseguita su una superlega di nichel policristallina Nimonic 263, dopo trattamento termico convenzionale ed in condizioni di invecchiamento (over-aging) ad alte temperature (fino a 3500h a 800°C). Tale confronto ha mostrato come la crescita dei precipitati, dopo invecchiamento, influenzi principalmente la prima parte delle curve di creep, con un aumento della velocità minima di creep e conseguente riduzione dei tempi a rottura. L'analisi delle curve di creep ha inoltre mostrato come il prodotto sigma*lambda, con sigma la sollecitazione applicata e lambda l'interdistanza tra le particelle gamma primo, risulti essere un buon parametro, nel campo di sforzi e temperature esplorate, per descrivere il lungo stadio terziario accelerante delle curve tipico di questa particolare classe di leghe. Infine, i risultati sperimentali sono stati utilizzati per verificare una equazione costitutiva in grado di stimare e prevedere l'effetto dell'accrescimento della particelle rinforzanti e dell'accumulo del danno correlato al procedere della deformazione.