1996 Fiscal Year Annual Research Report
高靱性を有するCr_2Nb相金属間化合物の超高温構造材料
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07555495
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高杉 隆幸 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (20108567)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 光彦 宮城高等工業専門学校, 教授 (40042254)
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| Keywords | 金属間化合物 / ラーベス合金 / 靱性 / 超高温構造材料 / Cr_2Nb / 合金設計 |
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| Research Abstract |
本研究では1300℃で使用可能な高靱性を有するCr_2Nbラーベス相金属間化合物の超高温構造材料としての開発・研究を目的として、合金設計、組織設計、組織制御、プロセスの改善に基づいて準備した試料の超高温での変形特性の解明を試み、以下のような結果を得た。
1. 1350℃でのCr-Nb-W状態図を明らかにした。その結果、C15Cr_2Nbラーベス相は直接bcc固溶体と平衡していることを観察し、Cr-Nb-VおよびVr-Nb-Mo三元系状態図と類似の特徴を有していることを明らかにした。
2. C15Cr_2Nbラーベス相中におけるV, Mo, W, Ti等の第3添加元素の合金挙動、格子特性ならびに相安定性に及ぼす効果を明らかにした。その結果、これら元素は約10%前後固溶すること、VはCrと、MoはNbと、Wは両構成元素に、TiはNbに置換することを、X線ならびにALCHEMI法等により明らかにした。また、TEM等により、VはC15相を安定化するがMo, W, TiはC15相を不安定化することを観察し、その機構について検討を加えた。
3. Cr-Nb-VおよびCr-Nb-Mo三元系におけるC15相とBcc相との2相組織からなる合金の高温圧縮変形挙動を系統的に観察した結果、より低い温度での変形能はCr-richbcc固溶体とC15相の2相組織からなる合金で見いだされた。一方、高強度であるが適度な塑性変形を有する特性はNb-richbcc c固溶体とC15相の2層組織からなる合金で見いだされ、特にCr-Nb-Mo合金で靱性と高温強度のバランスの取れた成分と組織が見い出された。
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[Publications] T.Takasugi: "Deformability Improvement on C15MoCr_2 Intermetallics by Addition of Ternary Elements" Acta Materialia. 44, 2. 699-706 (1996)
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[Publications] T.Takasugi: "High Temperature Deformation and Ternary Alloying of NbCr_2 Laves Intermetallics" Design Fundamentals of High Temperature Comportes, Intermetallics, and Metal-Ceramics Systems. 235-249 (1996)
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[Publications] M.Yoshida: "Phase Relation and Microstructure of Nb-Cr-V and Nb-Cr-Mo Alloy Systems" Materials Science and Engineering A. (印刷中).
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[Publications] M.Yoshida: "High Temperature Deformation of the NbCr_2 based Laves Intermetallics in Nb-Cr-V and Nb-Cr-Mo Alloy Systems" Materials Science and Engineering A. (印刷中).
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[Publications] T.Takasugi: "The Effect of Ternary Addition on Structure and Stability of NbCr_2 Laves Phases" J.of Materials Research. (印刷中).
