IN 738 LC microstructure optimization with heat treatment and simulation to improve mechanical properties of turbine blades
IN 738 LC türbin bıçaklarının mekanik özelliklerinin geliştirilmesi için ısıl işlem ve simülasyonla mikroyapı optimizasyonu
- Tez No: 507273
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. MUHSİNE BİLGE İMER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 258
Özet
IN 738 LC genel olarak karada yer alan gaz türbinlerinde türbin nozüllerinde ve türbin bıçaklarında kullanılan Ni bazlı bir süperalaşımdır. Gaz türbin motorunun bu bileşenlerinde sıklıkla kullanılan IN 738 LC yüksek sıcaklığa ve yüksek korozyona maruz kalmaktadır. Bu nedenle, bu malzemenin yüksek sıcaklık mukavemeti (akma dayanımı, sünme dayanımı, çekme dayanımı) ve korozyon direnci büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada, ısıl işlemlerin ve aluminid kaplama parametrelerinin IN 738 LC mikroyapısına etkisi incelenmiştir. Simülasyon çalışmaları ve deneysel çalışmalar kullanılarak malzemenin mikroyapısı geliştirilmiş, akma dayanımı optimize edilmiştir. Isıl işlemler ve alüminid kaplama sırasında gerçekleşen mikroyapı değişimi JMAT PRO yazılımı kullanılarak simule edilmiştir ve simülasyon sonuçları deney sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Kaplama ve ısıl işlemlerden elde edilen deneysel mikroyapı bilgileri, farklı mikroyapılara sahip IN 738 LC örneklerinin akma dayanımını hesaplamak amacıyla oluşturulmuş bir fiziksel modele girdi olarak kullanılmıştır. Bu modelin sonucu, deneysel çekme testi literatür sonuçları ve JMAT Pro yazılımı akma dayanımı tahminleri ile karşılaştırılmıştır. Bu çalışmalara ek olarak, aluminid kaplama işlemi sırasında gerçekleşen yüzey büyümesi ve difüzyon DICTRA yazılımı kullanılarak simüle edilmiştir. Simülasyon ve deneysel kompozisyon profili ve kaplama kalınlığı karşılaştırılmıştır. Amaç, deneysel alüminid kaplama maliyetli ve zaman alıcı bir işlem olduğundan, belirlenen deneysel koşullar için kaplama kompozisyonu profilini ve kalınlığını tahmin edebilen bir simülasyon modeli oluşturmaktır.
Özet (Çeviri)
IN 738 LC is a Ni-based superalloy that is employed mostly in nozzle guide vanes and turbine blades in gas turbines. In these parts of gas turbines, material is exposed to high temperatures and the highly corrosive environment. Therefore, improvement in high temperature strength (yield strength, creep strength, tensile strength) and corrosion resistance are extremely important. In this study, effect of heat treatment and aluminide coating parameters to IN 738 LC microstructure were investigated. Both experimental and simulation studies were performed to improve materials microstructure and optimize its yield strength. Microstructure evolution during heat treatments and aluminide coating was simulated using JMAT PRO software and simulation results were compared to experimental results. The experimental microstructure information obtained from aluminide coating and heat treatment results were used as input to a physical model that was formed to estimate yield strength of IN 738 LC samples with different microstructures. The result of this model was compared with experimental tensile test literature findings and JMAT PRO yield strength estimations. Additionally, surface growth and diffusion during the aluminide coating were simulated using DICTRA software. The composition profile and coating thickness results of simulations were compared to experimental aluminide coating results. The purpose was to achieve a simulation model capable of estimating coating composition profile and thickness for given experimental conditions since experimental aluminide coating is a costly and time-consuming process.
Benzer Tezler
- Effect of coating material on high temperature oxidation of inconel 738LC superalloy
Kaplama malzemesinin ınconel 738LC süperalaşımının yüksek sıcaklıkta oksidasyon davranışına etkileri
SİMGE AVCI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji Mühendisliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONUR ERTUĞRUL
- Evolution of precipitate microstructure in the superalloy IN738LC during compression creep
IN738LC süper alaşımında çökelti mikroyapısının basma sünmesi sırasında gelişimi
ARÜN ALTINÇEKİÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN BALIKCI
- The precipitate evolution in the nickel-based superalloy IN738LC
Nikel bazlı süperalaşım IN738LC'de çökelti gelişimi
DİNÇ ERDENİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. ERCAN BALIKÇI
- Microstructure analysis of an as-serviced first stage land based gas turbine blade
Kullanılmış bir birinci kademe elektrik üreten gaz türbini bıçağının mikroyapı analizi
MEHMET GÜÇLÜ AKKOYUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN BALIKCİ
- Investigation of the high temperature oxidation behaviour of CVD aluminized Inconel 718 and Inconel 738LC superalloys
KBB yöntemiyle alüminize edilmiş Inconel 718 ve Inconel 738LC süperalaşımların yüksek sıcaklık oksitlenme davranışlarının araştırılması
YUSUF BURAK TELBAKİROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Metalurji MühendisliğiAtılım ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN KONCA