Influence of Melt Superheating Treatment on Solidification Characteristics and Rupture Life of a Third-Generation Ni-Based Single-Crystal Superalloy

Su, Haijun; Wang, Haifeng; Zhang, Jun; Guo, Min; Liu, Lin; Fu, Hengzhi

doi:10.1007/s11663-018-1256-1

Cited by 12 publications

(3 citation statements)

References 26 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…This phenomenon is called macrosegregation, which forms during solidification and could result in nonuniformity in microstructure and mechanical properties of the finished product [3]. Therefore, it is of great significance to control its extent and severity by stringent selection of casting process parameters [4,5]. This can only be achieved with better quantifying their impacts [6].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

FEM Simulation of the Effect of Mold Initial Temperature on Carbon Macrosegregation in Large-Size Steel Ingots

Zhang

Loucif

Jahazi

et al. 2022

MSF

View full text Add to dashboard Cite

The impact of initial mold temperatures on the formation of macrosegregated zone during the solidification process of large size steel ingots was numerically investigated. Three initial mold temperatures, representing the most commonly encountered industrial conditions, were examined. The flows induced by pouring jet, the thermo-solutal convection, and the thermomechanical deformation of the phases were all taken into consideration. The results indicated that a higher mold temperature increased the macrosegregation intensity in the upper section of the casting, along the centerline and in the mid-radius solute-enriched bands. The increase was associated with the increased temperature gradient in the casting, the advance predominance of thermal convection, and the delayed solidification process.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

FEM Simulation of the Effect of Mold Initial Temperature on Carbon Macrosegregation in Large-Size Steel Ingots

Zhang

Loucif

Jahazi

et al. 2022

MSF

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Therefore, measures must be taken to minimize the severity of this phenomenon [4]. Common measures to reduce segregation intensity include optimizing the casting process parameters [4,5], "adjusting" the chemical composition of the alloy [6], modifying the geometry of the mold and the hot-top [7]. Considering that a fully experimental-based approach is very costly, time-consuming, and difficult in the pursuit of the solidliquid interface evolution involved in large size ingot filling and solidification, numerical simulation is a valuable tool for the casting process analyses [3].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

FE Modelling and Prediction of Macrosegregation Patterns in Large Size Steel Ingots: Influence of Filling Rate

Zhang

Loucif

Jahazi

et al. 2021

Metals

View full text Add to dashboard Cite

In the present work, the influence of filling rate on macrosegregation in a 40-Metric Ton (MT) ingot of a high-strength low-carbon steel was studied using finite element (FE) simulation. The modelling of the filling and solidification processes were realized with a two-phase (liquid-solid) multiscale 3D model. The liquid flow induced by the pouring jet, the thermosolutal convection, and the thermomechanical deformation of the solid phase were taken into consideration. Two filling rates were examined, representing the upper and lower manufacturing limits for casting of large size ingots made of high strength steels for applications in energy and transportation industries. The evolution of solute transport, as well as its associated phenomena throughout the filling and cooling stages, were also investigated. It was found that increasing the filling rate reduced macrosegregation intensity in the upper section, along the centerline and in the mid-radius regions of the ingot. The results were analyzed in the framework of heat and mass transfer theories, liquid flow dynamics, and macrosegregation formation mechanisms.

show abstract

“…Прикладные исследования показали влияние температурной обработки расплава путем перегрева на его свойства, характеристики затвердевания и прочность сплава. При этом изменения условий затвердевания и прочности слитка при увеличении температуры перегрева расплава объясняются изменениями в его структуре [19].…”

Section: Introductionunclassified

Structural transitions in complexly alloyed melts

Чикова

2020

Izv. vysš. učebn. zaved., Čern. metall.

View full text Add to dashboard Cite

Аннотация. Обсуждается возможность структурных перехо дов в металлических сложнолегированных расплавах на основе анализа температурных зависимостей их вязкости, электросопротивления и поверхностного натяжения. Механизм структурных переходов в жидких сложнолегированных металлических расплавах заключается в разрушении микронеоднородности не только структуры, но и химического состава. Аномалии температурных и концентрационных зависимостей структурно чувствительных свойств металлических расплавоввязкости, плотности, электросопротивления и поверхностного натяжения вызваны изменением структуры расплава. Ветвление температурных зависимостей структурно чувствительных свойств сложнолегированных расплавов объясняется необратимым нарушением микронеоднородного состояния, унаследованного в процессе плавления от исходного многофазного химически неоднородного слитка. Микронеоднородности, которые возникают вследствие преобладающего взаимодействия односортных или разносортных атомов, соответствуют нарушению ближнего порядка в расположении атомов (SRO) и диапазону 2 - 5 Å. Микронеоднородное состояние металлических расплавов, которое обусловлено сегрегацией атомов флуктуационной природы без четких межфазных границ (кластерами), связано с нарушением среднего порядка (MRO) и диапазоном 5 - 20 Å. Микрогетерогенное состояние расплава, которое характеризуется наличием дисперсных частиц, обогащенных одним из компонентов, которые взвешены в окружающей среде иного состава с четкой межфазной поверхностью, соответствует нарушению дальнего порядка (LRO) и диапазону более 20 Å. Структурные переходы в металлических расплавах также могут пониматься как фазовые переходы «жидкость - жидкость» в плане конкуренции между двумя однородными жидкими фазами, отличающимися величиной энтальпии, которая меняется с ростом температуры. Фазовые переходы «жидкость - жидкость» наблюдаются в зависимости от температурной предыстории расплава. Ветвление температурных зависимостей вязкости, плотности и поверхностного натяжения, измеренных при нагреве и последующем охлаждении расплава, также является результатом и свидетельством фазового перехода «жидкость -жидкость». Предложен алгоритм априорного анализа температурных зависимостей вязкости, электросопротивления и поверхностного натяжения сложнолегированных расплавов на основе связи с их структурой.

show abstract

Influence of Melt Superheating Treatment on Solidification Characteristics and Rupture Life of a Third-Generation Ni-Based Single-Crystal Superalloy

Cited by 12 publications

References 26 publications

FEM Simulation of the Effect of Mold Initial Temperature on Carbon Macrosegregation in Large-Size Steel Ingots

FEM Simulation of the Effect of Mold Initial Temperature on Carbon Macrosegregation in Large-Size Steel Ingots

FE Modelling and Prediction of Macrosegregation Patterns in Large Size Steel Ingots: Influence of Filling Rate

Structural transitions in complexly alloyed melts

Contact Info

Product

Resources

About