2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of heat-resistant ferrous alloys based on new precipitation hardening mechanism
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26289259
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
安田 弘行 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60294021)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 構造・機能材料 / 格子欠陥 / 転位 / 析出強化 / 耐熱合金 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Fe-Al-Ni系合金ならびにFe-Al-Co系合金では、bcc母相中にB2構造またはL21構造の化合物相が析出すると、母相と析出物の主すべり系の違いにより著しい強化が生じる。さらに、bcc金属は通常1/2<111>転位の運動によって変形するが、上記の合金では方位に依存して本来ありえない<001>転位が運動することで変形が進行する場合がある。平成28年度は、こうした転位の運動挙動について調査するとともに、特にL21型析出物の合金設計によりさらなる特性向上を図った。例えば、(bcc+B2)2相からなるFe-Al-Ni合金における<001>転位の運動挙動を調査したところ、頻繁な交差すべりが認められるなど、B2化合物における<001>転位と類似の運動挙動を示すことが確認された。実際、すべり線観察の結果から、<001>転位は、{010}-{hk0}-{110}晶帯上のさまざまなすべり面を運動しうることが確認された。また、上記合金の高温強度のさらなる特性向上のため、原子サイズが大きく異なるTiとVを共添加することで、L21型Ni2Al(Ti,V)ならびにCo2Al(Ti,V)析出物のミスフィットならびに溶解温度を最適化した。その結果、原子サイズの大きいTiの単独添加では母相/析出物のミスフィットが0.5%以上の大きな値を示すのに対し、原子サイズの小さいVを同時添加すると、ミスフィットを0.2%以下に減少させることに成功した。また、最適なTi/V比は、Fe-Al-Ni系合金とFe-Al-Co系合金とで異なった。以上のような合金設計の結果、すべり系の違いによる強化機構が発現し、とりわけ700℃以上での高温強度が向上した。なかでもTi, Vの添加量を最適化した場合のCo2Al(Ti,V)析出物は優れた強化能を示すことが確認された。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(8 results)
