Return to search

Thermodynamic Modelling and Experimental Investigation of Tungsten Partitioning in Nickel Based Alloys

Thermo-Calc software AB develops high quality thermodynamic and kinetic databases to predict and simulate accurately multi-component phase behaviour in complex systems. One problem with their Ni-based alloys and superalloy solutions database (TCNI8) is poor description of tungsten partitioning for multi-component nickel based alloys. This work investigates the thermodynamic description of some lower-order systems i.e., Ni-W, Al-Ni-W and Cr-Ni-W by performing key experiments on three binary Ni-W alloys, and two ternary alloys (Al-Ni-W and Cr-Ni-W). Experiments at four different temperatures were carried out in which alloys were homogenized, equilibrated, quenched and investigated to determine the equilibrium solid/liquid compositions. Experimental results are used to validate the thermodynamic descriptions of the liquid and the fcc phase. Unlike ternary Al-Ni-W and Cr-Ni-W, binary Ni-W reproduced the experimental information in a satisfactory way. Ternary parameters for fcc are changed to fit the experimental results of this work. The findings of this work highlight that ternary parameters for the fcc of Al-Ni-W and Cr-Ni-W systems significantly effect the tungsten partitioning values in higher order systems. / Thermo-Calc Software AB utvecklar termodynamiska och kinetiska databaser av hög kvalitet för att korrekt kunna förutsäga och simulera jämvikter och fasomvandlingar i komplexa flerkomponentsystem. Ett problem med deras databas för Ni-baslegeringar och superlegeringar (TCNI8) är att beskrivning av volframpartitionering stämmer dåligt för nickelbaslegeringar. I detta arbete undersöktes den termodynamiska beskrivningen av vissa lägre system, dvs Ni-W, Al-Ni-W och Cr-Ni-W genom att utföra nyckelförsök på tre binära Ni-W-legeringar och två ternära legeringar (Al-Ni-W och Cr-Ni-W). Experimentvid fyra temperaturer utfördes i vilka legeringarna homogeniserades,jämviktsbehandlades, släcktes och undersöktes för att bestämma sammansättning för jämvikt fast fas/smälta. De erhållna experimentella resultaten användes för att validera den termodynamiska beskrivningen av smältan och fcc-fasen. Till skillnad från ternära Al-Ni-W ochCr-Ni-W, reproducerade den experimentella informationen den binära Ni-W-beskrivningen tillfredsställande. Ternära parametrar för fcc justerades efter de experimentella resultaten från detta arbete. Resultaten visar att de ternära parametrarna för fcc i Al-Ni-W och Cr-Ni-W systemen signifikant påverkar volframs fördelning mellan fast fas och smälta i nickelbaslegeringar.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-235643
Date January 2018
CreatorsKumpati, Joshva
PublisherKTH, Materialvetenskap
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageSwedish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

Page generated in 0.0182 seconds