2018 Fiscal Year Annual Research Report
Alフリー高強度Ni基耐熱合金の創成―六方（斜方）晶系金属間化合物の析出制御
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18H01731
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小林 覚 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (60455847)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 組織制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該研究では、ジェットエンジンや発電プラント用ガスタービンの高温化と製造性を両立する新たなAlフリー高強度Ni基耐熱鍛造合金の創成を目指し、熱的に安定なNi3M金属間化合物相（η-Ni3Ti(六方晶系)およびδ-Ni3(Nb, Mo)(斜方晶系)）のγ-Ni（fcc）固溶体相との格子ミスフィット制御とそれによる析出制御基盤技術を構築する。
当該年度では、η／γ2相間の格子ミスフィット制御が可能と考えられるNi-Cr-Mo-Ti系において①η／γ2相間の広い組成範囲における相平衡、②同2相間の格子ミスフィットの組成依存性を評価した。
①η／γ2相間の広い組成範囲における相平衡の評価では、複合拡散対法を用いてNi-Cr-Ti-Mo 4元系の900℃における相平衡を実験的に調べ、（１）η相と2相平衡するγ相は，Cr濃度に依存せず最大で約9 at.%のMoを固溶するが，最大量のMoを含むγ相中のTi濃度はCr濃度の増加に伴い約6 at.%から3 at.%に低下すること、（２）Mo及びCr はη相に対してγ相により多く分配すること等を明らかにした。
②同2相間の格子ミスフィットの組成依存性を評価では、（１）γ／η相間の格子ミスフィットはTiのMoによる置換に伴い減少し，最密方向の値は約0.9%から0.5 %まで，最密面間隔方向の値は約0.7％から0.3％まで減少すること、（２）同格子ミスフィットはCr濃度及び温度の増加により単調に減少することを室温におけるX線回折および熱膨張測定により見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究計画・方法に沿って研究が進み、成果が出ているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度では、以下の研究を実施する予定である。
①Ni-Cr-Mo-Nb系におけるδ／γ2相間の広い組成範囲における相平衡：本合金系ではδ／γ2相間の格子ミスフィット制御が可能と考えられ、相平衡の検討を実験的に検討する。
②η／γ2相間の格子ミスフィットの高温X線測定による検証：昨年度、室温におけるX線回折及び熱膨張測定により評価したη／γ2相間の格子ミスフィットを高温X線測定により検証する。
③組織形成に及ぼす格子ミスフィットの効果の評価：η／γ2相間の格子ミスフィットの異なるNi-Cr-Mo-Ti系合金を作製し、η相の析出形態・速度に及ぼす同格子ミスフィットの効果を実験的に調べる。
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