Coherent Structured high temperature materials:Refractory High-Entropy Alloys

• Project/Area Number: 18F18748
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 外国
• Research Field: Structural/Functional materials
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Host Researcher: 村上 秀之 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, 上席研究員 (30212252)
• Foreign Research Fellow: SHEIKH SAAD 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, 外国人特別研究員 ; SHEIKH SAAD AHMED 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2018-11-09 – 2021-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2020: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2019: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2018: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
• Keywords: 高エントロピー合金 / 耐熱材料 / 組織 / 酸化

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、高エントロピーをコンセプトとする新規耐熱合金の設計開発を行う。具体的にはbcc固溶体中にbcc規則相(B2)を整合析出させ、材料の強化を図る。
申請者が新規に開発した高温強度を持ち靱性に優れたHfNbTaTiZr合金のHfとZrをそれぞれAl、Crに置換した合金系を候補とし、組成を変化させていくことによって相構造、微細組織にどのような影響を及ぼすかについて系統的に調べる。また、組成⇔組織⇔機械的特性⇔科学安定性の相関を検討することによって、最終的には現在用いられているNi基超合金を凌駕するような材料を提案することを最終目的としていた。しかしながら現時点では目標とした2相合金が得られていないのが現状である。更に材料設計を進めている。他方、最近別の研究グループから当方のターゲットに近い合金に関する論文発表が出てきており、（例えばV.Soni et. al. "Phase inversion in a two-phase, BCC + B2, refractory high entropy alloy", Acta Materialia 185(2020) 89-97.)新規性を出すことが困難となってきた。そこで研究のターゲットを耐熱高エントロピー合金の酸化特性に着目した研究を中心に進めている。例えばアルミナイズ処理を施した耐熱高エントロピー合金の評価を進めている。（1件投稿中"Cylic oxidation and aluminizing study of an alumina-forming ductile refractory high-entropy alloy: Futuristic strategy to develop ultra-high temperature materials" 、1件投稿準備中）。
その他、アディティブマニュファクチャリングによって得られた高エントロピー合金の酸化特性や、酸化特性のプロセス依存性に関する研究を進めている。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。