2009 Fiscal Year Annual Research Report
耐熱Ti-Al合金の次世代航空機エンジン応用のための新規コーティング技術開発
Project/Area Number |
21760565
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Research Institution | National Institute for Materials Science |
Principal Investigator |
川岸 京子 National Institute for Materials Science, 超耐熱材料センター, 主任研究員 (40354295)
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Keywords | Ti-Al合金 / 耐酸化性 / コーティング / 熱力学的平衡相 / タービン |
Research Abstract |
航空機エンジンの低圧タービン翼材料としての応用をめざし、熱力学的平衡相を用いるEQコーティング技術を利用して、高強度耐熱Ti-Al合金の耐酸化コーティング材探索を行った。 γ-TiAlは低比重であり高温での強度や耐クリープ特性が高いことから、先進ガスタービンやジェットエンジンの構造材料として期待されている。しかしこの材料は耐酸化性がやや劣ることから、使用温度は約750℃以下となると考えられている。本研究では耐酸化コーティングを施すことによってこの問題の解決を試みる。高強度Ti-Al-X(X=Cr,Nb,Ta,B,etc.)の耐酸化性を評価し、EQコーティングの理論を用いてコーティング材の探索を行う。Ti-Al合金を構成し得る元素を含む三元系に着目し、基材となる合金組成との熱力学的平衡と優れた耐酸化性を持っコーティング組成を探索する。 まずTiAl合金の耐酸化性を評価するために、代表的なTi-Al系合金の作製を開始した。Ti-48Al二元系合金、Ti-52Al-2Ag三元系合金、及び合金K55(Ti-46.2Al-2Cr-3Nb-0.2W)を原材料から秤量し、高周波加熱真空溶解炉で溶解して鋳造した。これらの試料のas castでの組織観察を行った。次に耐酸化特性の評価を、自動炉床昇降電気炉を用いた750℃大気中での繰り返し酸化試験により開始した。
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