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モリブデン金属間化合物基合金の超高温特性の解明と材料設計原理の確立

Research Project

Project/Area Number 21360334
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Structural/Functional materials
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

吉見 享祐  Tohoku University, 環境科学研究科, 准教授 (80230803)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2010: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2009: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
Keywords超高温 / 耐熱材料 / 金属間化合物 / モリブデン / エネルギー変換
Research Abstract

これまでMo過剰なMo-Si-B合金では、1600℃における三元系状態図がいくつか提案されているが、本合金の用途などから、より高温の状態図が求められていた。そこで本研究では、1800℃におけるMo過剰側の三元状態図を実験的に定めると共に、凝固組織から熱処理組織への組織の発達について詳細を検討し、本合金に対する組織制御の指針を得ることができた。一方、このMo-Si-B合金にReおよびTiCを添加し、Mo-Re-Si-B四元系およびMo-Si-B-TiC五元系合金の1800℃における状態図の検討を行った。Mo-Re-Si-B合金では、Re添加によってMo固溶体の体積率が増加し、逆にMo_3Si金属間化合物の体積率が減少すること、ReはMo固溶体中に優先的に固溶すること、Reの添加量が10at%を超えた辺りからMo-Re金属間化合物であるσ相が生成することなどを明らかにした。また、Reを添加することでMo固溶体中のSi濃度も上昇し、このSi量の増加によってMo固溶体は顕著に硬化し、その硬化率がLabusch限界に従うことなどを示すことができた。Mo-Si-B-TiC合金では、TiCが安定相として分離するため、Mo固溶体、Mo_3Si金属間化合物、Mo_5SiB_2ボライド、TiCカーバイドの四相合金となることを、世界で初めて見いだした。また、TiCの添加量を適正化することによって、微細でかつMo固溶体が母相となりうる組成が存在することを発見した。これによって、今後、Mo-Si-B基合金の合金開発と組織制御が大きく前進することが期待される。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Phase Formation and Solidification Routes Near Mo-Mo_5SiB_2 Eutectic Point in Mo-Si-B System2010

    • Author(s)
      Seong-Ho Ha, Kyosuke Yoshimi, Kouichi Maruyama, Rong Tu, Takashi Goto
    • Journal Title

      Materials Transactions

      Volume: 51 Pages: 1699-1704

    • NAID

      10026600350

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mo-Si-B合金中のReの分配挙動と組織形成に及ぼす影響2010

    • Author(s)
      山口亮, 河星鎬, 吉見享祐, 丸山公一
    • Journal Title

      日本学術振興会耐熱金属材料第123委員会研究報告

      Volume: 51 Pages: 245-252

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Journal Article] As-cast Microstructure of Mo-Si-B Ternary Alloys and Their Evolution by Heat Treatment2009

    • Author(s)
      Song-Ho Ha, Kyosuke Yoshimi, Kouichi Maruyama
    • Journal Title

      Proceedings of Processing and Fabrication of Advanced Materials XVIII 2

      Pages: 937-946

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] As-cast Microstructure and Their Changes by Heat Treatment in Mo-Si-B Ternary Alloys2009

    • Author(s)
      Song-Ho Ha, Kyosuke Yoshimi, Kouichi Maruyama
    • Journal Title

      日本学術振興会耐熱金属材料第123委員会研究報告 50

      Pages: 243-254

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      2009 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effect of Heat Treatment on Microstructure Evolution in Mo/Mo_5SiB_2 Alloys2009

    • Author(s)
      Song-Ho Ha, Kyosuke Yoshimi, Kouichi Maruyama
    • Journal Title

      日本学術振興会耐熱金属材料第123委員会研究報告 50

      Pages: 315-324

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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Microstructure Evolution and Solubility Change of Constituent Phases in Mo-Si-B Based Alloys at 1800℃2011

    • Author(s)
      Kyosuke Yoshimi, Seong-Ho Ha, Maruyama Kouichi
    • Organizer
      TMS 2011 Annual Meeting
    • Place of Presentation
      San Diego, CA, USA
    • Year and Date
      2011-03-01
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      山口亮, 河星鎬, 吉見享祐, 丸山公一
    • Organizer
      日本学術振興会耐熱金属材料第123委員会11月期研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-11-05
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      河星鎬, 吉見享祐, 丸山公一
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      日本金属学会
    • Place of Presentation
      札幌
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      2010-09-25
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      木村隆紀, 河星鎬, 吉見享祐, 丸山公一
    • Organizer
      日本金属学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2010-09-25
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      河星鎬, 吉見享祐, 丸山公一
    • Organizer
      日本金属学会
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2010-03-30
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  • [Presentation] As-cast Microstructure of Mo-Si-B Ternary Alloys and Their Evolution by Heat Treatment2009

    • Author(s)
      河星鎬, 吉見享祐, 丸山公一
    • Organizer
      Processing and Fabrication of Advanced Materials XVIII
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      仙台
    • Year and Date
      2009-12-12
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      河星鎬, 吉見享祐, 丸山公一
    • Organizer
      日本学術振興会耐熱金属材料第123委員会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-11-10
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  • [Presentation] Solidification Behavior and Microstructure Evolution by Heat Treatment in Mo-Si-B Ternary Alloys2009

    • Author(s)
      河星鎬, 吉見享祐, 丸山公一
    • Organizer
      日本金属学会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-09-15
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] As-cast Microstructure and Their Changes by Heat Treatment in Mo-Si-B Ternary Alloys2009

    • Author(s)
      河星鎬, 吉見享祐, 丸山公一
    • Organizer
      日本学術振興会耐熱金属材料第123委員会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-07-13
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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