2015 Fiscal Year Annual Research Report
複合材料化したＣｏ－Ａｌ系酸化物分散強化（ＯＤＳ）耐熱材料の開発
| Project/Area Number |
24360282
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
鵜飼 重治 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00421529)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 泰祐 国立研究開発法人物質・材料研究機構, その他部局等, 研究員 (30615993)
大野 直子 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40512489)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 加工・熱処理 / ODS合金 / Co基合金 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
Co-20Cr-1.5Y2O3(wt%)をベースに、Al濃度が5wt%、10wt%、15wt%の3種類のCo-Al系ODS超合金を作製した。また比較材として、Y2O3を含有しないCo-20Cr-10Al超合金も作製した。作製は遊星ボールミルによるメカニカルアロイング、放電プラズマ焼結による固化成形、1200℃での熱間圧延により行った。これらは金属間化合物であるB2相とFCC固溶体の２相組織であり、B２相の体積割合が5Alでは10%、10Alで50%、15Alで90%になるように設計した。
それぞれの相に分散している酸化物粒子を３次元アトムプローブ（3D-AP）と高分解能TEMで分析し、FCC固溶体において酸化物粒子サイズは小さく、より緻密に分散していることを確認した。また、ナノインデンターでそれぞれの硬さを測定し、FCC固溶体はB2相より本来は軟質であるが、より緻密に分散した酸化物粒子による分散強化が有効に働き、両相は近い硬さを有することを見出した。
その結果、1000℃での引張強度は5Al合金と10Al合金はともに100 MPa程度の同レベルの強度を示した。これに対し、Y2O3を含有しない合金では30 MPa程度であり、これから分散強化応力を評価した。B2相とFCC固溶体が同等割合存在するCo-20Cr-10Al-1.5Y2O3(wt%)を最適成分として選定した。
また、実用合金開発の観点から900℃、1000℃での高温酸化実験を行い、耐酸化性に及ぼすCr、Al、Y2O3の効果を明らかにし、Co-20Cr-10Al-1.5Y2O3(wt%)は耐酸化性の観点からも最も優れた成分であることを確認した。
|
| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
