新規析出強化機構を利用した鉄系超耐熱合金の開発

• 研究課題/領域番号: 26289259
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 安田 弘行 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60294021)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2014年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
• キーワード: 構造・機能材料 / 格子欠陥 / 転位 / 析出強化 / 耐熱合金

研究成果の概要

申請者が考案した新規析出強化法を利用して、(bcc+L21)複相耐熱合金の開発を行った。その結果、Fe-Al-Ni系およびFe-Al-Co系合金に少量のTi, Vを添加することで、bcc母相にL21相が析出した合金単結晶の作製に成功した。さらに、その降伏応力は、既存のフェライト系耐熱鋼のそれと比べ圧倒的に高い値を示した。また、同析出強化機構特有の現象として、Vを添加した合金中にbcc金属ではありえない<001>転位を運動させることに成功するとともに、その運動挙動についての知見が得られた。さらに、TiとVを共添加することで、母相と析出物のミスフィットを制御し、更なる高性能化に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Deformation behavior of Fe-Al-Co-Ti single crystals containing Co2AlTi Precipitates (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Y. Yasuda and R. Kobayashi
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: 879 ページ: 2210-2215
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.879.2210
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Deformation behavior of Fe-Al-Co single crystals containing CoAl precipitates (2014)
  • 著者名/発表者名: H.Y. Yasuda, K. Soma and Y. Odawara
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: 783-786 ページ: 2869-2874
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.783-786.2869
  • 査読あり
• [学会発表] 合金設計や組織制御によるFe-Al-Ni-Cr-Mo耐熱合金の延性の向上 (2017)
  • 著者名/発表者名: 池田憲史、趙研、安田弘行
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会2017年春季大会
  • 発表場所: 首都大学東京
• [学会発表] 金属間化合物の析出物を利用した新規強化機構と転位のバーガースベクトル変換 (2016)
  • 著者名/発表者名: 安田弘行、趙研
  • 学会等名: 日本金属学会2016年春期大会
  • 発表場所: 東京理科大学葛飾キャンパス
  • 年月日: 2016-03-23
• [学会発表] Fe-Al-Co-V耐熱合金の相安定性と力学特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 安西祐規, 趙 研, 安田弘行
  • 学会等名: 日本金属学会2016年秋期大会
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] B2型析出物を有するFe-Al-Ni-Co合金単結晶の変形挙動の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉本隆, 趙 研, 安田弘行
  • 学会等名: 日本金属学会2016年秋期大会
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] Deformation behavior of Fe-Al based single crystals containing Ni2AlV precipitates (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Y. Yasuda and H. Otani
  • 学会等名: Materials Research Society 2016 fall meeting
  • 発表場所: 米国・ボストン
  • 国際学会
• [学会発表] Deformation behavior of Fe-Al-Co-Ti single crystals containing Co2AlTi precipitates (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Y. Yasuda and R. Kobayashi
  • 学会等名: Thermec 2016
  • 発表場所: オーストリア・グラーツ
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Deformation behavior of Fe-Al alloy single crystals containing Heusler precipitates (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Y. Yasuda, H. Yakage, Y. Shinohara and K. Cho
  • 学会等名: PRICM-9
  • 発表場所: 日本・京都国際会館
  • 国際学会
• [学会発表] Fe-based superalloys strengthened by B2-type precipitates (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Y. Yasuda
  • 学会等名: KIM-JIMシンポジウム
  • 発表場所: 韓国・釜山
  • 国際学会
• [学会発表] Co2AlTi析出物を有するFe-Al-Co-Ti単結晶の変形挙動 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小林 良太、趙研、安田弘行
  • 学会等名: 日本金属学会2015年秋期大会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] Fe-Al-Ni-V合金におけるNi2AlV相の析出と力学特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大谷浩史、趙研、安田弘行
  • 学会等名: 日本金属学会2015年秋期大会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 金属間化合物の析出物を利用した新規強化機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 安田弘行
  • 学会等名: 材料の微細組織と機能性第133委員会第224回研究会
  • 発表場所: 大阪府立大学 I-siteなんば
  • 年月日: 2014-12-13
  • 招待講演
• [学会発表] Deformation behavior of Fe-Al based single crystals containing Ni2AlTi precipitates (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Y. Yasuda and H. Otani
  • 学会等名: Materials Researc Society
  • 発表場所: 米国・ボストン（ハインズコンベンションセンター）
  • 年月日: 2014-12-02
• [学会発表] 小田原慶明、安田弘行 (2014)
  • 著者名/発表者名: CoAl析出物を有するFe-Al-Co単結晶中の1/2<111>転位と<001>転位の運動挙動
  • 学会等名: 日本金属学会2014年秋期大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] Ni2AlTi 析出物によるFe-Al-Ni-Ti合金単結晶の変形挙動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大谷浩史、安田弘行
  • 学会等名: 日本金属学会2014年秋期大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-09-25