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All issues Volume 7 / No 3 (June 1996) Microsc. Microanal. Microstruct., 7 3 (1996) 185-193 Abstract
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Issue
Microsc. Microanal. Microstruct.
Volume 7, Number 3, June 1996
Page(s) 185 - 193
DOI https://doi.org/10.1051/mmm:1996114
Microsc. Microanal. Microstruct. 7, 185-193 (1996)
DOI: 10.1051/mmm:1996114

Concentration Gradients near Heterophase Boundaries in Crept Single Crystal Nickel Base Superalloys

Didier Blavette1, Laurence Letellier1, Anne Racine2 et Alain Hazotte2

1  Laboratoire de Microscopie ionique, URA CNRS 808, Université de Rouen, UFR des Sciences et Techniques, 76821 Mont Saint Aignan Cedex, France
2  Laboratoire de Science et Génie des Matériaux Métalliques, URA CNRS 159, École des Mines, Parc de Saurupt, 54042 Nancy Cedex, France


Abstract
This paper presents the results of an atom-probe analysis of $\gamma/\gamma'$ interfaces in a nickel base superalloy single crystal which was crept for 5 h at $1050~^\circ{\rm C}$, under a 100 MPa compression stress applied along one $\langle 001\rangle$ direction. Subtle chemistry variations are detected near the two types of interfaces, namely parallel and perpendicular to the stress direction. They are interpreted as evidence for the early stage of precipitate shape evolution as the origin of "rafting". The driving force for migration of solute elements is discussed in the light of local stress field calculations using finite element modelling.


Résumé
Cet article présente les résultats de l'analyse par sonde atomique des interfaces $\gamma/\gamma'$ dans un superalliage monocristallin à base de nickel flué pendant 5 h à $1050~^\circ{\rm C}$, sous une charge uniaxiale de compression de 100 MPa appliquée selon un axe $\langle 001\rangle$. Des variations subtiles de composition sont détectées entre les deux types d'interfaces, parallèles ou perpendiculaires à la direction de la charge. Elles sont interprétées comme les prémices de l'évolution morphologique des précipités conduisant à la "mise en radeaux". La force motrice qui régit la migration des espèces chimiques est discutée grâce à la connaissance du champ de contraintes local obtenu par un calcul aux éléments finis.

PACS
8140L - Deformation, plasticity and creep.
6220H - Creep.
6848 - Solid solid interfaces.
6480G - Microstructure.
8130B - Phase diagrams of metals and alloys.

Key words
atom probe field ion microscopy -- creep -- finite element analysis -- interface structure -- nickel alloys -- superalloys -- heterophase boundaries -- atom probe analysis -- Ni base superalloy single crystal -- crept -- stress direction -- precipitate shape evolution -- finite element modelling -- local stress field calculations -- 1050 C -- 100 MPa -- 5 h


© EDP Sciences 1996