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損傷をうけた材料の磁場作用を利用した治癒・再生に関する研究

Research Project

Project/Area Number 16656039
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

連川 貞弘  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40227484)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川原 浩一  (財)ファインセラミックスセンター材料技術研究所, 環境エネルギー材料グループ, 研究職 (00302175)
Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords損傷回復 / ラフト化 / 磁場 / ニッケル基合金 / 高温変形損傷 / キャビティー / 強磁性 / 粒界
Research Abstract

火力発電,原子力発電等の高温プラントおよび航空機エンジン用ガスタービンなどの過酷な環境下で使用される材料は,高効率稼動にともなう使用環境の激化から,クリープ損傷や酸化脆化などの度合いも激しくなり,その老朽化が人命を左右する大事故に発展する可能性をはらんだ重要かつ早期解決が望まれる問題である.本研究では,巨視的な破壊を向かえる前の微視的な破壊初期段階で,積極的に損傷を除去し,材料の再生・治癒(rejuvenation)を行うことを目指し,最近,金属学的現象にさまざまな影響を与えることが明らかとなってきた「磁場作用」を利用した熱処理により,高温変形損傷を受けた多結晶材料の機能・性能を回復させる方法を確立することを目的としている.
本年度は,ガスタービンの動翼などに用いられているニッケル基合金IN100のγ'相ラフト化損傷に着目し,磁場中熱処理によるラフト化損傷の治癒・再生を試みた.高温疲労環境下(1073K,327MPa,0.05Hz)における使用においてγ'相のラフト化が起こった試料を,1073Kおいて20時間,6Tの磁場中および無磁場中において再生熱処理を行った.その後,SEM組織観察により,γ'相の面積分率,γ'相粒子の面積分布およびアスペクト比の定量評価を行い,磁場中再生熱処理の効果を検討した.無磁場中熱処理においては,γ'相粒子は互いに連結し,粗大化が促進されるのに対し,ラフト化したγ'相に垂直方向に6Tの磁場を印加して再生熱処理を行った試料では,γ'相の粒子数が増加し,個々の粒子のサイズは再生熱処理前に比べ小さくなった.このことより,磁場中熱処理により,ニッケル基合金のラフト化損傷の治癒・再生が可能であることが明らかとなった.

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (10 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Grain boundary engineering by magnetic field application2006

    • Author(s)
      T.Watanabe
    • Journal Title

      Scripta Mater. 54

      Pages: 969-975

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    • Author(s)
      H.Fujii
    • Journal Title

      Phil.Mag.Lett. 86(in press)

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    • Author(s)
      S.Tsurekawa
    • Journal Title

      J.Mater.Sci. 40

      Pages: 895-901

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    • Author(s)
      S.Nakamichi
    • Journal Title

      J.Mater.Sci. 40

      Pages: 3191-3198

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    • Author(s)
      T.Watanabe
    • Journal Title

      Complex Inorganic Solids - Structural, Stability, and Magnetic Properties of Alloys

      Pages: 327-338

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    • Author(s)
      T.Watanabe
    • Journal Title

      Mater.Sci.Forum 495-497

      Pages: 1151-1158

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      S.Tsurekawa
    • Journal Title

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    • Author(s)
      T.Matsuzaki
    • Journal Title

      Mat.Res.Soc.Symp.Proc. 788

      Pages: 121-127

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    • Author(s)
      S.Tsurekawa
    • Journal Title

      Mater.Sci.Eng. 387-389

      Pages: 442-446

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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 特許権2005

    • Inventor(s)
      連川 貞弘, 渡邊 忠雄
    • Industrial Property Rights Holder
      東北大学
    • Industrial Property Number
      2005-269873
    • Filing Date
      2005-09-16
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      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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