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Novel strengthening mechanisms of high-strength Ni-Fe-based superalloys

研究課題

研究課題/領域番号 20K15057
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分26050:材料加工および組織制御関連
研究機関名古屋大学 (2022)
東北大学 (2020-2021)

研究代表者

孫 飛  名古屋大学, 工学研究科, 特任講師 (00836562)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードNi-Fe-based superalloy / L12 ordered precipitate / Orowan mechanism / Dislocation / dislocation / strengthening mechanism / precipitation behavior / Orowan looping
研究開始時の研究の概要

This study focuses on novel strengthening mechanisms of high-strength Ni-Fe based superalloys. High content of Fe addition not only decreases the production cost, but still has better creep ruptured properties than some other Ni-based superalloys. The effect of Fe addition on the microstructure stability and deformation behaviors need to be studied. Compositions, heat treatment methods, precipitation behaviors, and interactions with dislocations could be controlled and investigated in combination with numerical simulations for better further understanding the strengthening mechanisms.

研究成果の概要

High content of Fe addition in Ni-Fe-based superalloys not only decreases the production cost but still has better mechanical properties than some other Ni-based superalloys. Ni-Fe-based superalloys has been optimized according to the well studied novel strengthening mechanisms.

研究成果の学術的意義や社会的意義

This Ni-Fe-based superalloy with low cost, good workabilities, great creep ruptured life has been considered as the promising candidate materials for hot section components in advanced ultra-supercritical power plants to improve electricity-producing efficiency, reduce CO2 emission and fuel cost.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Modulated Structure Formation in Dislocation Cells in 316L Stainless Steel Fabricated by Laser Powder Bed Fusion2023

    • 著者名/発表者名
      Fei Sun, Toshio Ogawa, Yoshitaka Adachi, Kazuhisa Sato, Shunya Takagi, Goro Miyamoto, Asuka Suzuki, Akinori Yamanaka, Nobuo Nakada, Takuya Ishimoto, Takayoshi Nakano, Yuichiro Koizumi
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 64 号: 6 ページ: 1143-1149

    • DOI

      10.2320/matertrans.MT-ME2022004

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 年月日
      2023-06-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of Surface Mechanical Attrition Treatment (SMAT) on Microstructure, Tensile and Low-Cycle Fatigue Behavior of Additively Manufactured Stainless Steel 316L2022

    • 著者名/発表者名
      Wegener Thomas、Wu Tao、Sun Fei、Wang Chong、Lu Jian、Niendorf Thomas
    • 雑誌名

      Metals

      巻: 12 号: 9 ページ: 1425-1425

    • DOI

      10.3390/met12091425

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Achieving High Tensile Strength of Heat-Resistant Ni-Fe-Based Alloy by Controlling Microstructure Stability for Power Plant Application2022

    • 著者名/発表者名
      Sun Fei
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 12 号: 10 ページ: 1433-1433

    • DOI

      10.3390/cryst12101433

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Phase separation with ordering in aged Fe-Ni-Mn medium entropy alloy2022

    • 著者名/発表者名
      Sun Fei、Miyamoto Goro、Liu Yikun、Hayasaka Yuichiro、Furuhara Tadashi
    • 雑誌名

      Acta Materialia

      巻: 223 ページ: 117487-117487

    • DOI

      10.1016/j.actamat.2021.117487

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Direct observation of nano-sized gamma prime layer around MC carbide in crept Ni-Fe-based alloy2022

    • 著者名/発表者名
      Fei Sun
    • 学会等名
      2022年秋期金属学会講演大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Microstructure characteristics of Ni-Fe-based alloy after tensile deformation2022

    • 著者名/発表者名
      Fei Sun
    • 学会等名
      2022年春期講演大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Deformation behavior and microstructure evolution in Ni-Fe-based superalloys2021

    • 著者名/発表者名
      Fei Sun
    • 学会等名
      2021年秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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