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08.09.2016
Identifikation von Ausscheidungen in einem IN792-Gasturbinenblatt nach Betriebsbeanspruchung
K. V. Dahl and J. Hald
Kurzfassung

Nach 40 000 bis 60 000 Betriebsstunden exponiert bei einer Temperatur von 680–760 °C wurden an einem IN792-Gasturbinenblatt plättchenförmige Ausscheidungen entdeckt. Das Blatt war stark oxidiert und wurde aus diesem Grund ausgebaut. Während der nachfolgenden metallurgischen Untersuchungen wurden zahlreiche Ausscheidungen im metallischen Bereich unter der äußeren Oxidschicht beobachtet.

Zum Verständnis des Versagensmechanismus, insbesondere des Ausscheidungstyps und des Bildungsmechanismus, wurden weitere Untersuchungen durchgeführt. Vom Turbinenblatt angefertigte Querschnitte wurden mittels LM und REM untersucht. Die Zusammensetzungsprofile über den Übergangsbereich zwischen Grundmaterial und Oxidschicht zeigten eine erhebliche Chromverarmung unter dem Oxid.

Thermodynamische Gleichgewichtsberechnungen dienten bei den Untersuchungen als praktisches Hilfsmittel.

Chemische Abbildung bzw. chemisches „Mapping“ mittels energiegefiltertem TEM und Feinbereichsbeugung wurden eingesetzt, um zu belegen, dass die Ausscheidungen Carbide sind und keine intermetallische Phase wie beispielsweise σ. Die starke Oxidation führte zur Auflösung der Carbide in der Nähe der äußeren Oberfläche. Während reaktive Elemente, z. B. bei diesem Vorgang freigesetzter Chrom, dann nach außen in Richtung des Oxids diffundieren würden, diffundierte der Kohlenstoff nach innen, was zu einer beträchtlichen erneuten Ausscheidung von Carbiden führte.

 

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K. V. Dahl and J. Hald (2013). Identification of Precipitates in an IN792 Gas Turbine Blade after Service Exposure. Practical Metallography: Vol. 50, No. 6, pp. 432-450. doi: 10.3139/147.110245 © Carl Hanser Verlag GmbH & Co. KG ISSN 0032-678X

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