| 研究概要 |
新規の高温構造材料として、Ni_3Al-Ni_3Nb-Ni_3Ti,Ni_3Al-Ni_3Ti-Ni_3V,Ni_3Al-Ni_3Nb-Ni_3V,Ni_3Si-Ni_3Nb-Ni_3Ti擬3元合金系に立脚するマルチ・インターメタリックスin-situ複合材料の研究開発を、合金設計と組織制御に基づき行い、以下のような結果を得た。
1.Ni_3Al-Ni_3Ti-Ni_3VならびにNi_3Al-Ni_3Nb-Ni_3Vでは、2重複相組織を形成することを見出した。すなわち、L1_2とDO_<22>相を構成相として、ミクロンメータ尺度からなる上部複相組織として、ナノオーダーからなる下部複相組織が形成されることを見出した。2重複相組織は上部ならびに下部組織共に整合性に優れ、高温長時間の熱処理によっても微細組織を保つことが可能であることを見出した。
2.Ni_3Si-Ni_3Nb-Ni_3Ti合金系では、構成相間の固溶限の温度変化を利用しての組織制御により、析出強化機構が発現することを見出した。
3.Ni_3Al-Ni_3Nb-Ni_3TiならびにNi_3Al-Ni_3Ti-Ni_3Vマルチ・インターメタリックス合金は強度の逆温度依存性と塑性変形能を示し、長時間保持によっても高温強度の劣化(低下)がないことを観察した。また、従来合金にはない、高い高温クリープ強度と延性さらには永いクリープ破断寿命を示すことを発見した。
4.Ni_3Al-Ni_3Ti-Ni_3Vマルチ・インターメタリックス合金について、溶解法、鍛造法、単結晶法による製造プロセスが可能であることが示され、安価で大量かつ信頼性の高い製造法の道を拓いた。
5.溶解法、鍛造法、単結晶法による材料について、クリープ速度、クリープ破断寿命等を測定した。得られたデータは現用最強のNi基超合金に匹敵あるいは上回る特性を示していることを明らかにした。
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