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単結晶ニッケル基超合金動翼の折損における結晶異方性と酸化層との複合作用

研究課題

研究課題/領域番号 19560706
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関首都大学東京

研究代表者

筧 幸次  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (70185726)

連携研究者 玉置 英樹  ケンブリッジ大学, C.M.F Rae
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2008年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2007年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード高温材料 / 耐熱材料 / タービン翼 / ニッケル基超合金 / 単結晶 / 耐酸化コーティング / クリープ / 異方性 / 圧縮強度
研究概要

航空機タービン翼の折損事故が相次いでいる. 主要因として酸化と関係するき裂進展による破壊が原因として考えられている. そこで, その抑止策を検討するために, 酸化層(耐酸化アルミナイジング層と自然に形成される酸化膜)と結晶異方性(弾性異方性と塑性異方性)の複合作用による破損メカニズムについて調べた. その結果, コーティングを施したNi基単結晶超合金の破断寿命は, 試験片の側面方位の影響受けることが明らかになった. すなわち, 面方位{110}材の方が面方位{100}材に比べ短くなった. これは, 試験片の有効断面積の減少率および, TCP相, ボイド, {111}すべり面の配置に関係したクリープき裂の生成・進展挙動の違いによるためであると考えられる.

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (18件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] The effect of Ruthenium on creep strength of Ni-base single crystal superalloys at 750 ℃ and 750 Mpa2009

    • 著者名/発表者名
      N. Tsuno, K. Kakehi, C. M. F. Rae and R. Hashizume
    • 雑誌名

      Metallurgical and Materials Transactions A 40A, FEBRUARY

      ページ: 269-272

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 簡便なデータベース作成法を用いた構造用鋼の熱処理シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      渡邉哲史, 筧幸次, 竹野裕之, 吉田功, 深尾勇人, 原口裕, 鉄と鋼
    • 雑誌名

      Vol.95

      ページ: 22-28

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] The effect of Ruthenium on creep strength of Ni-base single crystal superalloys at 750℃ and 750 MPa, N. Tsuno, K. Kakehi, C. M. F. Rae and R. Hashizume2009

    • 著者名/発表者名
      N. Tsuno, K. Kakehi, C. M. F. Rae, R. Hashizume
    • 雑誌名

      Metallurgical and Materials Transactions 40A

      ページ: 269-272

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 簡便なデータベース作成法を用いた構造用鋼の熱処理シミュレーション2009

    • 著者名/発表者名
      渡邉哲史, 筧幸次, 竹野裕之, 吉田功, 深尾勇人, 原口裕
    • 雑誌名

      鉄と鋼 Vol. 95

      ページ: 22-28

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tension/compression Asymmetry of Creep Strength of Ni-Based Single Crystal Superalloys2008

    • 著者名/発表者名
      N. Tsuno, S. Shimabayashi, K. Kakehi, C.M.F. Rae and R.C
    • 雑誌名

      Reed, Superalloys 2008

      ページ: 433-441

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 耐熱チタン合金DAT54の強度特性に及ぼす高温酸化の影響2008

    • 著者名/発表者名
      筧幸次, 橋本隆史
    • 雑誌名

      日本金属学会誌 第72巻, 第10号

      ページ: 819-824

    • NAID

      10024326744

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 耐摩耗鋼板の機械的特性とミクロ組織に及ぼす軟化熱処理の影響2008

    • 著者名/発表者名
      原田智也, 筧幸次, 竹野裕之, 吉田功
    • 雑誌名

      鉄と鋼 Vol.94

      ページ: 130-130

    • NAID

      110006642510

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 耐酸化コーティングを施した単結晶Ni基超合金のクリープ特性に及ぼす結晶二次方位の影響2008

    • 著者名/発表者名
      上原慎矢, 筧幸次, 村上秀之
    • 雑誌名

      日本学術振興会第123委員会研究報告 49

      ページ: 45-50

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 単結晶Ni基超合金のクリープ強度に及ぼすRuの影響2008

    • 著者名/発表者名
      津野展康, 島林俊介, 筧幸次, Catherine Rae, 橋詰良吉
    • 雑誌名

      日本学術振興会第123委員会研究報告 49

      ページ: 51-55

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 耐熱合金の熱物性測定検討報告書2008

    • 著者名/発表者名
      日比谷孟俊, 福山博之, 渡辺匡人, 塚田隆夫, 筧幸次, 小澤俊平, 桑原啓一
    • 雑誌名

      (財)資源探査用観測システム・宇宙環境利用研究開発機構発行

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Tension/compression Asymmetry of Creep Strength of Ni-Based Single Crystal Superalloys2008

    • 著者名/発表者名
      N. Tsuno, S. Shimabayashi, K. Kakehi, C. M. F. Rae, R. C. Reed
    • 雑誌名

      Superalloys 2008

      ページ: 433-441

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 耐熱チタン合金DAT54の強度特性に及ぼす高温酸化の影響2008

    • 著者名/発表者名
      筧幸次, 橋本隆史
    • 雑誌名

      日本金属学会誌 72

      ページ: 819-824

    • NAID

      10024326744

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 耐摩耗鋼板の機械的特性とミクロ組織に及ぼす軟化熱処理の影響2008

    • 著者名/発表者名
      原田智也、筧幸次、竹野裕之、吉田功
    • 雑誌名

      鉄と鋼 Vol.94

      ページ: 130-133

    • NAID

      110006642510

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tension/compression Asymmetry of Creep Strength of Ni-Based Single Crystal Superalloys2007

    • 著者名/発表者名
      N.Tsunoand K.Kakehi
    • 雑誌名

      International Gas Turbine Congress 2007 Tokyo

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Tension/compression Asymmetry of Creep Strength of Ni-Based Single Crystal Superalloys2007

    • 著者名/発表者名
      N. Tsuno and K. Kakehi
    • 雑誌名

      Proceedings of International Gas Turbine Congress 2007

      ページ: 45-50

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 中温域における超合金の強度に及ぼす結晶異方性の影響(基調講演)2009

    • 著者名/発表者名
      筧幸次
    • 学会等名
      日本金属学会春期講演大会
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 単結晶Ni基超合金クリープ強度に及ぼすRu添加の影響2009

    • 著者名/発表者名
      島林俊介, 筧幸次
    • 学会等名
      日本金属学会春期講演大会
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] {111}<112>すべり系に対する分解せん断応力一定で行った単結晶Ni基超合金のクリープ2009

    • 著者名/発表者名
      浅利康基, 筧幸次
    • 学会等名
      日本金属学会2009年春期講演大会
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 中温域における超合金の強度に及ぼす結晶異方性の影響(基調講演)2009

    • 著者名/発表者名
      筧幸次, C. M. F. Rae, R. C. Reed
    • 学会等名
      日本金属学会2009年春期講演大会
    • 発表場所
      東工大
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 単結晶Ni基超合金クリープ強度に及ぼすRu添加の影響2009

    • 著者名/発表者名
      島林俊介, 筧幸次, C. M. F. Rae, 橋詰良吉
    • 学会等名
      日本金属学会2009年春期講演大会
    • 発表場所
      東工大
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] {111}〈112〉すべり系に対する分解せん断応力一定で行った単結晶Ni基超合金のクリープ2009

    • 著者名/発表者名
      浅利康基, 筧幸次
    • 学会等名
      日本金属学会2009年春期講演大会
    • 発表場所
      東工大
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 単結晶Ni基超合金クリープ強度に及ぼすRu添加の影響2008

    • 著者名/発表者名
      島林俊介, 筧幸次
    • 学会等名
      「耐熱鋼および耐熱合金の組織安定性と寿命推定」フォーラム
    • 発表場所
      日本鉄鋼協会
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 単結晶Ni基超合金のクリープ強度に及ぼすRu添加の影響2008

    • 著者名/発表者名
      島林俊介, 筧幸次
    • 学会等名
      日本金属学会先進材料の高温強度と組織研究会
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] {111}<112>すべり系に対する分解せん断応力一定で行った単結晶Ni基超合金のクリープ2008

    • 著者名/発表者名
      浅利康基, 筧幸次
    • 学会等名
      日本金属学会先進材料の高温強度と組織研究会
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] タービンディスク材U720Liの疲労強度に及ぼす組織の影響2008

    • 著者名/発表者名
      林啓介, 筧幸次
    • 学会等名
      日本金属学会先進材料の高温強度と組織研究会
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 耐酸化コーティングを施した単結晶Ni基超合金のクリープ特性に及ぼす結晶二次方位の影響2008

    • 著者名/発表者名
      上原慎矢, 筧幸次, 村上秀之
    • 学会等名
      2008年春季大会日本金属学会講演大会
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] 構造用鋼における熱処理後の機械的特性推定法の開発2008

    • 著者名/発表者名
      渡邉哲史・筧幸次, トピー 竹野裕之・吉田功
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第155回春季講演大会
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 単結晶Ni基超合金クリープ強度に及ぼすRu添加の影響, 日本鉄鋼協会「耐熱鋼および耐熱合金の組織安定性と寿命推定」フォーラム2008

    • 著者名/発表者名
      島林俊介, 筧幸次, C. M. F. Rae, 橋詰良吉
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会「耐熱鋼および耐熱合金の組織安定性と寿命推定」フォーラム
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 構造用鋼における熱処理後の機械的特性推定法の開発2008

    • 著者名/発表者名
      渡邉哲史, 筧幸次, 竹野裕之, 吉田功
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第155回春季講演大会
    • 発表場所
      武蔵工業大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 耐酸化コーティングを施した単結晶Ni基超合金のクリープ特性に及ぼす結晶二次方位の影響2007

    • 著者名/発表者名
      上原慎矢, 筧幸次, 村上秀之
    • 学会等名
      第45回高温強度シンポジウム前刷集
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] 航空機エンジン用耐熱合金の高温強度2007

    • 著者名/発表者名
      筧幸次
    • 学会等名
      第133回超塑性研究会
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 航空機エンジン用耐熱合金の高温強度2007

    • 著者名/発表者名
      筧幸次
    • 学会等名
      第133回超組成研究会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] U720Liの機械的特性に及ぼす熱処理の影響2007

    • 著者名/発表者名
      磯田 康二, 坪井悠介, 筧 幸次
    • 学会等名
      第35回ガスタービン定期講演会
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 耐熱合金の熱物性測定検討報告書2008

    • 著者名/発表者名
      日比谷孟俊, 福山博之, 渡辺匡人, 塚田隆夫, 筧幸次, 小澤俊平, 桑原啓一
    • 総ページ数
      63
    • 出版者
      (財)資源探査用観測システム・宇宙環境利用研究開発機構
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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