| Research Abstract |
先進ガスタービンのブレードには,現在,単結晶Ni基超合金(以下,単に超合金と呼ぶ)が用いられているが,超合金は優れた高温強度を持つ耐熱材料であると同時に,力学的環境如何により組織形態がさまざまなかたちに変化するという特徴をあわせ持つ.本研究では,この超合金組織の形態変化現象に注目し,これを用いたタービン動翼の稼働応力・ひずみ場の検出を試みながら,その検出結果を利用した部材の寿命延伸技術を開発することを大きな目標としている.
今年度の研究では,まず,塑性ひずみにより生じる超合金組織の形態変化について,塑性ひずみの大きさ,方向,種類(垂直・せん断ひずみ)とその履歴が与える影響を実験的に検討した.この結果,超合金組織の形態変化は与えたひずみの方向と種類に依存して生じ,その変化の程度はひずみの大きさに左右されること,形態変化を生じさせるには1%程度以上の大きさのひずみが必要であること,これらの傾向は加えたひずみの履歴にも影響を受けることが明らかになった.また,超合金組織から材料がおかれた力学状態を系統的に抽出するため,組織の形態学的特徴・相違を定量的に表現する独自の数的評価手法(本研究ではこれを"Cluster-Method"と呼ぶ)を考案した.この手法により,超合金組織の粗大化の形態と方向,ならびに,その程度をある程度定量的に評価することが可能になった.これら本年度の研究成果をさらに展開することにより,タービン動翼の「稼働力学場検出技術」,ならびに,「動翼の寿命延伸技術」の確立が可能になると考える.
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