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本研究では、超微粒希土類元素添加による高性能Ni基焼結超合金の開発を最終目標として、下記の3項目について検討した。
(a)超微粒希土類金属および合金の製造方法を確立する。(b)超微粒希土類金属および合金の添加による焼結性および合金組織に及ぼす影響を明らかにする。(c)上記のようにして添加した希土類元素が、合金高温耐酸化性および高温強度に及ぼす影響を明確にする。
上記の項目について、以下の結果を得た。
(a)アーク溶解蒸発法によって、希土類金属および合金超微粉末の製造について検討した結果、希土類金属を含むNi合金(例へばLa-Ni合金)は、Ar-【H_2】雰囲気下でアーク溶解することによって、比較的容易に製造できた。収率をさらに向上させるためには、捕集装置および方法を改良する必要はあるが、希土類金属を含む合金の超微粒子は、将来種々の応用が期待されるので、さらに詳細に検討する計画である。希土類金属単体の超微粒子を得るには、酸化防止のために、他の方法例へば真空蒸発急冷法が適することがわかった。(b)希土類金属を含むNi超微粒子の添加によって、低温での焼結性が著しく向上することが明らかになったので、希土類元素の組織への影響と関連して、今後詳細に検討する計画である。
(c)希土類金属を含むNi合金超微粒子を微量添加することによって、Ni基焼結超合金の高温耐酸化性が著しく改善されることが明らかとなった。一方、高温強度に及ぼす影響については、上記の焼結温度および合金組織など影響を及ぼす因子が多いため、明確な結論を得るに至らなかったので、今後継続して検討する。
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