journal article·2021-07-26

Low-Density, High-Temperature Co Base Superalloys

Surendra Kumar Makineni, Mahander Pratap Singh, Kamanio Chattopadhyay

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Abstract

Co base superalloys strengthened by coherent L12 ordered γ′ precipitate in a disordered face-centered cubic γ matrix represent a new opportunity for high-temperature alloy development. The emergence of alloys with low density and high specific yield strength at elevated temperatures has further energized the research and development efforts in the last 5 years. Initially stabilized by the addition of small amounts of Nb and Ta, these new generations of alloys with multiple alloying additions to form basic quaternary and ternary alloys have steadily expanded the property envelopes to raise hope for a modern class of superalloys with higher-temperature capabilities. This article reviews the work of a vibrant set of researchers across the globe whose findings are constantly unlocking the potential of these alloys. These developments have achieved high-temperature strength (at 870°C) >0.6 GPa, γ′ solvus temperature exceeding 1,100°C, and densities between 7.8 and 8.6 g/cm3.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: High Temperature Alloys and Creep · Advanced Materials Characterization Techniques · Intermetallics and Advanced Alloy Properties

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Materials Engineering, Indian Institute of Science, Bangalore 560012, India;,

Interdisciplinary Centre for Energy Research, Indian Institute of Science, Bangalore 560012, India;

References (97)

Show source-provided references
1. Lee CS. · 1971
2. 10.1126/science.112173810.1126/science.1121738 ↗
3. 10.1016/j.actamat.2014.08.00510.1016/j.actamat.2014.08.005 ↗
4. 10.1016/j.intermet.2009.05.00910.1016/j.intermet.2009.05.009 ↗
5. 10.1016/j.scriptamat.2012.06.01310.1016/j.scriptamat.2012.06.013 ↗
6. 10.1016/j.scriptamat.2008.12.04010.1016/j.scriptamat.2008.12.040 ↗
7. 10.1016/j.intermet.2013.10.02210.1016/j.intermet.2013.10.022 ↗
8. 10.1016/j.msea.2014.05.04410.1016/j.msea.2014.05.044 ↗
9. 10.1016/j.scriptamat.2010.08.03610.1016/j.scriptamat.2010.08.036 ↗
10. 10.1007/s11837-014-1175-910.1007/s11837-014-1175-9 ↗
11. 10.1016/j.scriptamat.2015.07.03010.1016/j.scriptamat.2015.07.030 ↗
12. 10.1016/j.msea.2015.08.04410.1016/j.msea.2015.08.044 ↗
13. 10.1016/j.msea.2016.10.12410.1016/j.msea.2016.10.124 ↗
14. 10.1016/j.scriptamat.2014.11.00910.1016/j.scriptamat.2014.11.009 ↗
15. 10.1016/j.actamat.2015.06.03410.1016/j.actamat.2015.06.034 ↗
16. 10.1016/j.actamat.2014.11.01610.1016/j.actamat.2014.11.016 ↗
17. 10.1007/s10853-016-0026-110.1007/s10853-016-0026-1 ↗
18. 10.1016/j.msea.2020.13957810.1016/j.msea.2020.139578 ↗
19. 10.1016/j.msea.2020.13982610.1016/j.msea.2020.139826 ↗
20. 10.1016/j.intermet.2016.08.00210.1016/j.intermet.2016.08.002 ↗
21. 10.1063/1.280502010.1063/1.2805020 ↗
22. 10.1016/j.intermet.2012.07.03310.1016/j.intermet.2012.07.033 ↗
23. 10.1016/j.actamat.2019.03.01310.1016/j.actamat.2019.03.013 ↗
24. 10.1016/j.actamat.2020.02.04910.1016/j.actamat.2020.02.049 ↗
25. 10.1007/BF0287341410.1007/BF02873414 ↗
26. 10.1016/j.intermet.2014.12.01310.1016/j.intermet.2014.12.013 ↗
27. Blaise JM · Cobalt · 1970 · 49 · 192
28. Viatour P · Cobalt · 1973 · 3 · 67
29. 10.1016/j.actamat.2017.06.02410.1016/j.actamat.2017.06.024 ↗
30. 10.1016/j.scriptamat.2018.05.04110.1016/j.scriptamat.2018.05.041 ↗
31. 10.1016/j.actamat.2020.07.03710.1016/j.actamat.2020.07.037 ↗
32. 10.1016/j.intermet.2014.01.01110.1016/j.intermet.2014.01.011 ↗
33. 10.1016/j.intermet.2018.10.02710.1016/j.intermet.2018.10.027 ↗
34. 10.1016/j.actamat.2016.09.01710.1016/j.actamat.2016.09.017 ↗
35. 10.1016/j.actamat.2018.03.05710.1016/j.actamat.2018.03.057 ↗
36. 10.1016/j.actamat.2020.01.00410.1016/j.actamat.2020.01.004 ↗
37. 10.1016/j.actamat.2021.11673610.1016/j.actamat.2021.116736 ↗
38. 10.1016/j.actamat.2019.01.04610.1016/j.actamat.2019.01.046 ↗
39. 10.1007/s10853-017-1159-610.1007/s10853-017-1159-6 ↗
40. 10.1016/j.actamat.2018.09.04910.1016/j.actamat.2018.09.049 ↗
41. Baler N · In Superalloys 2020 · 929
42. 10.1016/j.intermet.2019.10661210.1016/j.intermet.2019.106612 ↗
43. 10.1179/1743284715Y.000000011210.1179/1743284715Y.0000000112 ↗
44. 10.1016/j.actamat.2014.06.02010.1016/j.actamat.2014.06.020 ↗
45. 10.2320/matertrans.MER200807310.2320/matertrans.MER2008073 ↗
46. 10.1007/s11661-018-4705-110.1007/s11661-018-4705-1 ↗
47. 10.1557/jmr.2017.24210.1557/jmr.2017.242 ↗
48. 10.1007/s11661-016-3775-110.1007/s11661-016-3775-1 ↗
49. 10.1016/j.intermet.2017.09.01510.1016/j.intermet.2017.09.015 ↗
50. 10.1016/j.msea.2020.13921910.1016/j.msea.2020.139219 ↗
51. 10.1146/annurev-matsci-070214-02104310.1146/annurev-matsci-070214-021043 ↗
52. 10.1016/0956-7151(94)90293-310.1016/0956-7151(94)90293-3 ↗
53. 10.1016/j.actamat.2016.07.01410.1016/j.actamat.2016.07.014 ↗
54. 10.1016/j.actamat.2017.12.03210.1016/j.actamat.2017.12.032 ↗
55. 10.1016/j.actamat.2013.03.05210.1016/j.actamat.2013.03.052 ↗
56. 10.1016/j.mtla.2020.10063210.1016/j.mtla.2020.100632 ↗
57. 10.1007/s11669-016-0461-310.1007/s11669-016-0461-3 ↗
58. Hadjiapostolidou D · Superalloys · 2008 · 733
59. 10.1007/BF0054043310.1007/BF00540433 ↗
60. 10.1016/0956-7151(90)90171-C10.1016/0956-7151(90)90171-C ↗
61. 10.1016/0036-9748(83)90287-910.1016/0036-9748(83)90287-9 ↗
62. 10.1016/0025-5416(82)90024-610.1016/0025-5416(82)90024-6 ↗
63. 10.1016/j.msea.2020.13945510.1016/j.msea.2020.139455 ↗
64. 10.1016/0001-6160(87)90030-710.1016/0001-6160(87)90030-7 ↗
65. 10.1007/BF0054453010.1007/BF00544530 ↗
66. 10.1016/j.scriptamat.2006.10.03910.1016/j.scriptamat.2006.10.039 ↗
67. 10.1016/j.actamat.2007.11.01410.1016/j.actamat.2007.11.014 ↗
68. 10.2320/matertrans1960.27.4110.2320/matertrans1960.27.41 ↗
69. 10.1080/14786435.2011.58615810.1080/14786435.2011.586158 ↗
70. 10.1016/j.scriptamat.2016.11.03910.1016/j.scriptamat.2016.11.039 ↗
71. 10.1016/j.actamat.2020.06.05010.1016/j.actamat.2020.06.050 ↗
72. 10.1016/S1572-4859(07)00007-110.1016/S1572-4859(07)00007-1 ↗
73. Kear BH · Trans. Met. Soc. AIME · 1962 · 224 · 382
74. Sharma A. · 2019
75. 10.7449/2012/Superalloys_2012_695_70310.7449/2012/Superalloys_2012_695_703 ↗
76. 10.1016/j.actamat.2019.04.03110.1016/j.actamat.2019.04.031 ↗
77. 10.1016/j.msea.2012.04.08310.1016/j.msea.2012.04.083 ↗
78. 10.1016/j.msea.2020.13997710.1016/j.msea.2020.139977 ↗
79. 10.1016/j.msea.2020.13910810.1016/j.msea.2020.139108 ↗
80. 10.1016/j.corsci.2011.02.03310.1016/j.corsci.2011.02.033 ↗
81. 10.1016/j.corsci.2012.09.04610.1016/j.corsci.2012.09.046 ↗
82. 10.1016/j.corsci.2011.04.02010.1016/j.corsci.2011.04.020 ↗
83. 10.1016/j.corsci.2019.05.00710.1016/j.corsci.2019.05.007 ↗
84. 10.1016/j.corsci.2018.02.02010.1016/j.corsci.2018.02.020 ↗
85. 10.1007/s11661-019-05413-810.1007/s11661-019-05413-8 ↗
86. 10.1016/j.matdes.2019.10844510.1016/j.matdes.2019.108445 ↗
87. 10.1007/s11661-018-4736-710.1007/s11661-018-4736-7 ↗
88. 10.1007/s11085-019-09934-w10.1007/s11085-019-09934-w ↗
89. Moskal G · Mater. Eng. · 2017 · 4 · 163
90. 10.1007/s11665-018-3127-y10.1007/s11665-018-3127-y ↗
91. 10.1115/1.404362610.1115/1.4043626 ↗
92. 10.1016/j.corsci.2019.02.01310.1016/j.corsci.2019.02.013 ↗
93. 10.1016/j.corsci.2020.10868310.1016/j.corsci.2020.108683 ↗
94. 10.1016/j.corsci.2019.10817910.1016/j.corsci.2019.108179 ↗
95. 10.1016/j.scriptamat.2018.12.02510.1016/j.scriptamat.2018.12.025 ↗
96. 10.1007/s11661-018-4795-910.1007/s11661-018-4795-9 ↗
97. 10.1016/j.msea.2020.13949810.1016/j.msea.2020.139498 ↗