2004 Fiscal Year Annual Research Report
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
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15360373
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
高杉 隆幸 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (20108567)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金野 泰幸 大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (50214482)
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| Keywords | 金属間化合物 / 超合金 / 組織安定性 / 熱安定性 / 複相組織 / Ni_3Al / Ni_3Ti / Ni_3V |
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| 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_3Al-Ni_3Nb-Ni_3V,Ni_3Si-Ni_3Nb-Ni_3Ti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、いずれの合金系でも3つの構成相が直接平衡することを見出した。また、それらの相領域が荷電子濃度に依存することを明らかにした。
2.Ni_3Al-Ni_3Ti-Ni_3VならびにNi_3Al-Ni_3Nb-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>形成されることを見出した。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、高温長時間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。
3.Ni_3Si-Ni_3Nb-Ni_3Ti合金系では、構成相間の固溶限の温度変化を利用しての組織制御により、析出強化機構が発現することを見出した。
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高温強度の劣化(低下)がないことを観察した。また、従来合金にはない、高い高温強度と延性能さらには優れたクリープ・レートを示すことを発見した。
5.Ni_3Al-Ni_3Nb-Ni_3TiならびにNi_3Si-Ni_3Nb-Ni_3Ti合金系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。
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