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希土類元素のパックセメンテーションによる超合金の表面改質と高温酸化

研究課題

研究課題/領域番号 05650699
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 材料加工・処理
研究機関東北大学

研究代表者

井上 博文  東北大学, 素材工学研究所, 助教授 (70006039)

研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1994年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1993年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード高温酸化 / コーティング / 拡散浸透処理 / 希土類元素 / イットリウム / 耐熱材料
研究概要

耐熱材料(Ni基超合金およびTi-Al系合金)の耐高温酸化性を目的にYによるパックセメンテーション(以下拡散浸透処理)を行い、高温環境性を調べた。また、イオンコーターによるY処理と比較検討した。
本研究結果を要約するとつぎのとうりである。
1)温度を変えることにより、Yのコーティング量を制御することが可能である。コーティング量が最大の値を示す活性剤濃度が存在する。
2)Ni基合金の場合、Yの多量の使用およびY-Al拡散浸透処理の場合には酸化層中に不均一な層を形成するため剥離の原因となる。
3)Yの多量の使用でも、Al-Y拡散浸透処理したTi-Al系合金の場合、優先的にAlとYの金属間化合物を生成させることによりTiなど金属間化合物を生成しない元素の挙動を制御することが可能である。とくに、Y拡散浸透処理によるYの添加はTiAl_3粒子の結合およびAlコーティング時に生成し、酸化の際に剥離の起点となるコーティング層内のボイドの消滅に寄与し、耐酸化性が増大する。
4)イオンコーターによりYを蒸着、さらにAlをコーティングした場合、ボイドの生成は抑制され、高温耐酸化性は改善されるが、SIMSによる分析の結果、Alコーティング層には、微量のYが均一に分布していることが明らかになった。
このYのAlコーティング層への分散技術は、Ni基合金およびTi-Al系合金のコーティング法としてAl拡散浸透処理法の飛躍的な発展に寄与することが期待される。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (6件)

  • [文献書誌] H.Inoue,N.Sasaki and Y.Omori: "Oxidation behavior of the aluminum-yttrium coating layer on a titanium-aluminum alloy" Trans.Mat.Res.Soc.,Jpn.14. 301-304 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Inoue,K.Akiyama,N.Sasaki and Y.Omori: "Effect of yttrium on oxidation of the yttrium coated nickel-base and titanium-aluminum alloys." Met.Trans.,JIM. (予定).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Inoue, N.Sasaki and Y.Omori: "Oxidation behavior of the aluminum-yttrium coating layr on a titanium-aluminum alloy." Trans.Mat.Res.Soc., Jpn.Vol.14. 301-304 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Inoue, K.Akiyama, N.Sasaki and Y.Omori: "Effect of yttrium on oxidation of the yttrium coated nickel-base and titanium-aluminum alloys." Met.Trans., JIM. (To be published).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Inoue.Sasaki&Omori: "Oxidation behavior of the aluminum-yttrium coating layer on a titanium-aluminum alloy" Trans.Mat.Res.Soc..Jpn..14. 301-304 (1993)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Inoue.Akiyama.Sasaki and Omori: "Effect of yttrium on oxidation of the yttrium coated and titanium-aluminum alloys." Mat.Trans..JIM. (予定).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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