Ni基マルチインターメタリックスin-situ複合材料の合金設計と組織制御

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15360373
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 高杉 隆幸 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (20108567)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金野 泰幸 大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (50214482)
• Keywords: 金属間化合物 / 超合金 / 組織安定性 / 熱安定性 / 複相組織 / Ni3Al / Ni3Ti / Ni3V

Research Abstract

新規の高温構造材料として、Ni_3Al-Ni_3Nb-Ni_3Ti,Ni_3Al-Ni_3Ti-Ni_3V,Ni_3Si-Ni_3Nb-Ni_3Ti、Ni_3Si-Ni_3Ti-Ni_3V擬3元合金系に立脚するマルチ・インターメタリックスin-situ複合材料の研究開発を、合金設計と組織制御に基づき行い、以下のような結果を得た。
1.これらの擬3元合金系の等温状態図を構築した結果、Ni_3Al-Ni_3Nb-Ni_3TiならびにNi_3Al-Ni_3Ti-Ni3_Vでは、三つの構成相が直接平衡することを、また、Ni_3Si-Ni_3Nb-Ni_3Tiでは二つの構成相が直接平衡することを見出した。
2.Ni_3Al-Ni_3Ti-Ni_3Vでは、2重複相組織を形成することを見出した。すなわち、上部複相組織として、L1_2+DO_<22>+DO_<24>が、下部複相組織としてL1_2+D_<22>が形成されることを見出した。
3.2重複相組織は上部ならびに下部組織共に整合性に優れ、高温の熱処理によっても微細組織を保つことが可能であることを見出した。
4.高温圧縮試験により、Ni_3Al-Ni_3Nb-Ni_3TiならびにNi_3Al-Ni_3Ti-Ni_3Vマルチ・インターメタリックス合金は強度の逆温度依存性と塑性変形能を示し、長時間保持によっても組織安定性に優れているために高温強度も劣化(低下)することがないことを観察した。
5.Ni_3Al-Ni_3Nb-Ni_3Ti合金で高温酸化試験あるいは硫酸溶液中での腐食試験を行った結果、優れた化学特性を示すことを見出した。

Research Products

• [Publications] K.Tomihisa: "Phase Relation and Microstructure in Multi-Phase Intermetallic Alloys based on Ni_3Si-Ni_3Ti-Ni_3Nb Pseudo-Ternary Alloy System"Intermetallics. 12,3. 317-325 (2004)
• [Publications] Y.Nunomura: "Phase Relation and Microstructure in Multi-Phase Intermetallic Alloys based on Ni_3Al-Ni_3Ti-Ni_3V Pseudo-Ternary Alloy System"Intermetallics. 12,4. 389-399 (2004)
• [Publications] K.Ohira: "Microstructures, Mechanical Properties and Chemical properties in Ni_3Al-Ni_3Ti-Ni_3-based multi-intermetallic alloys"J.Materials Science. (印刷中). (2004)