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Analysis of the Dislocation Content in a Deformed Co-based Superalloy by Transmission Electron Microscopy and X-ray Diffraction

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Veröffentlicht/Copyright: 7. Dezember 2021
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International Journal of Materials Research
Aus der Zeitschrift International Journal of Materials Research Band 88 Heft 9

Abstract

The present paper compares the dislocation densities as determined in a Co-based superalloy (CoNi22Cr22W14) after creep and tensile deformation by Transmission Electron Microscopy (TEM) and X-ray profile analysis (XRD). After creep tests the dislocation densities obtained by both methods are in good agreement, which is the result of a nearly homogeneous dislocation distribution. The relationship between the dislocation density and the flow stress meets the Taylor equation. After tensile deformation the dislocation densities determined by TEM and XRD differ systematically from each other, but in both cases also a Taylor relationship can be obtained. The constant α of the dislocation interaction derived by TEM is much larger than in the creep tests and also than that of the XRD, which agrees well with the creep data. The difference between the TEM and the XRD results is the consequence of the dislocation cell structure much more developed in the tensile specimens, which leads to an underestimation of the dislocation density in TEM because of overweigthing the cell interior. By fitting the Fourier coefficients of the X-ray diffraction line shapes with a bimodal distribution of the defect content (composite model), dislocation densities of the cell interior can be estimated that correspond well to the TEM data.

Abstract

Die vorliegende Arbeit vergleicht die Versetzungsdichten miteinander, die in einer Kobaltbasis-Superlegierung (CoNi22Cr22W14) nach Kriechen und Zugverformung mit Hilfe der Transmissionselektronenmikroskopie (ТЕМ) und Röntgenprofilanalyse (XRD) bestimmt wurden. Bei den Kriechproben stimmen die Ergebnisse beider Verfahren überein, was als Folge der homogenen Versetzungsverteilung zu werten ist. Der Zusammenhang zwischen wahrer Spannung und Versetzungsdichte wird gut durch die Taylor-Gleichung beschrieben. Nach Zugverformung weichen die mit ТЕМ und XTD abgeschätzten Defektdichten systematisch voneinander ab, erfüllen jedoch beide die Taylor-Beziehung. Dabei ist die Wechselwir kungskonstante α im Falle der TEM-Daten viel größer als bei den Kriechproben und den XRD-Daten der Zugproben, die ihrerseits ein α liefern, das mit dem der Kriechproben übereinstimmt. Der Unterschied resultiert aus der in den Zugproben deutlich ausgeprägten Versetzungszellstruktur, die bei der TEM zu einer Unterbestimmung der mittleren Versetzungsdichte bzw. zu einer Überbewertung des Zellinneren führt. Durch die Anpassung der Fourierkoeffizienten einer volumengewichteten bimodalen Versetzungsdichteverteilung (Kompositmodell) an die Fourierkoeffizienten der Röntgen-Reflexprofile kann gezeigt werden, daß die für das Zellinnere abgeschätzten Versetzungsdichten gut mit den TEM-Daten übereinstimmen.

Dirk Breuer, Peter Klimanek, Uwe Mühle Institut für Metallkunde TU Bergakademie Freiberg Gustav-Zeuner-Straße 5 D-09596 Freiberg

Literature

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Received: 1996-09-24
Published Online: 2021-12-07

© 1997 Carl Hanser Verlag, München

Artikel in diesem Heft

  1. Frontmatter
  2. Aufsätze
  3. Analysis of the Dislocation Content in a Deformed Co-based Superalloy by Transmission Electron Microscopy and X-ray Diffraction
  4. Formation and Phase Boundaries of (Co, Ni)3 Al4 and the Ternary X Phase in the Al–AlCo–AlNi System
  5. Investigation of the BaO-CaO-CuO Ternary System at 850 °C
  6. Thermodynamic Properties of Ternary Liquid Cu–Mg–Y Alloys
  7. The Enthalpy of Mixing of the Quaternary (In, Pb, Sn, Zn) Liquid Homogeneous Phase
  8. Orientation of Al3Ti Platelets in Al-Al3Ti Functionally Graded Material Manufactured by Centrifugal Method
  9. Stability Field of Austenite and Martensitic Transformation in the System Fe–Cr–Mn–N
  10. Thermoelectric Power Study of Non-isothermal Precipitation in Commercial (8011) Aluminium–Iron–Silicon Alloys
  11. Influence of Solidification Conditions on Microstructure and Phase Composition of a Fe-4C-12Cr-13V Alloy
  12. Dry Sliding Wear Behaviour of a Zinc-based Alloy Against Different Counterface Materials
  13. Phase Transformations in Silver-Zinc Alloys by Mechanical Deformation
  14. Heterogene Verformung von einkristallinem Stahl mit hohem Stickstoffgehalt
  15. Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde e.V.
  16. Personen
  17. Buchbesprechungen
  18. Terminkalender
https://doi.org/10.3139/ijmr-1997-0129

Artikel in diesem Heft

  1. Frontmatter
  2. Aufsätze
  3. Analysis of the Dislocation Content in a Deformed Co-based Superalloy by Transmission Electron Microscopy and X-ray Diffraction
  4. Formation and Phase Boundaries of (Co, Ni)3 Al4 and the Ternary X Phase in the Al–AlCo–AlNi System
  5. Investigation of the BaO-CaO-CuO Ternary System at 850 °C
  6. Thermodynamic Properties of Ternary Liquid Cu–Mg–Y Alloys
  7. The Enthalpy of Mixing of the Quaternary (In, Pb, Sn, Zn) Liquid Homogeneous Phase
  8. Orientation of Al3Ti Platelets in Al-Al3Ti Functionally Graded Material Manufactured by Centrifugal Method
  9. Stability Field of Austenite and Martensitic Transformation in the System Fe–Cr–Mn–N
  10. Thermoelectric Power Study of Non-isothermal Precipitation in Commercial (8011) Aluminium–Iron–Silicon Alloys
  11. Influence of Solidification Conditions on Microstructure and Phase Composition of a Fe-4C-12Cr-13V Alloy
  12. Dry Sliding Wear Behaviour of a Zinc-based Alloy Against Different Counterface Materials
  13. Phase Transformations in Silver-Zinc Alloys by Mechanical Deformation
  14. Heterogene Verformung von einkristallinem Stahl mit hohem Stickstoffgehalt
  15. Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde e.V.
  16. Personen
  17. Buchbesprechungen
  18. Terminkalender
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