2012 Fiscal Year Annual Research Report
次世代型耐熱材料としての複相金属間化合物の用途展開のための基盤学問体系構築
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21226016
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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(系)研究科(研究院), 教授 (20108567)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金野 泰幸 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50214482)
津田 大 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (80217322)
西村 六郎 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90110634)
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| Project Period (FY) |
2009-05-11 – 2013-03-31
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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 / Ni3Al / Ni3V / 耐熱材料 |
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| Research Abstract |
Ni基超々合金（Ni3Al-Ni3V擬2元合金）の特性向上をもたらす添加元素と最適添加量を決めるにあたり、さらには、コストと耐酸化性に劣るV量を低減させるにあたり、2重複相組織を崩壊させずに、かつ、有害なNi3X相導入を回避することを可能とする熱力学と電子数（e/a）制御理念に基づく合金化法を検討した。その結果、遷移金属元素を単独あるいは複合添加させることにより、用途に応じた強度、延性、耐酸化性、耐腐食性、密度を有する合金成分提案を可能とする包括的合金設計法を確立することができた。一方、析出強化型合金成分として、Taに替わってNbとReを同時に含有する成分を見出し、その適切添加量、組織形成ならびに強化機構を解明した。加えて、Co,Cr,Nb等の遷移金属元素、ならびに、CおよびB元素を微量含有する成分と組織を提案し、高温強度、耐酸化、伸び値、軽量性等のトータルパフォーマンスに優れた成分と組織を提案することができた。一方では、TEMによる本合金の変形組織を観察した結果、Ni3V相のみならず高温ではNi3Al相でも変形双晶が活動していることが見出され、既存γ/γ’超合金と異なる変形挙動の様相を観察し、本合金の力学特性向上への大きな足掛かりを得た。また、本合金は腐食溶液中での孔食特性に優れる等の興味ある知見を得た。
Ni基超々合金の製造方法として、これまでの溶解・鋳造法に加えて、企業や公設試験研究機関との共同研究により、新たに粉末冶金法、溶射・肉盛法、レーザーデポジッション法についても検討した。用途展開に関しては、昨年度に引き続き、ジェット・エンジン・タービンブレード材、摩擦攪拌接合（FSW）ツール、耐熱ボールベアリング、高温ダイス、自動車エンジン用プラグ、さらには、各種攪拌機、刃物、搬送装置部材への応用を行い、一部実生産への適用にまで至っているものもある。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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