Alフリー高強度Ni基耐熱合金の創成―六方（斜方）晶系金属間化合物の析出制御

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18H01731
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26040:構造材料および機能材料関連
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 小林 覚 東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (60455847)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 組織制御 / 耐熱合金

研究成果の概要

ジェットエンジンや発電プラント用ガスタービンの高温化と製造性を両立する新たなAlフリー高強度Ni基耐熱鍛造合金の創成を目指し、熱的に安定なNi3M相（η-Ni3Ti(六方晶系)およびδ-Ni3Nb(斜方晶系)）のγ-Ni（fcc）固溶体相間の格子ミスフィットと析出形態の関係を調べ，以下の知見を得た：①Ni-Cr-Mo-Ti系およびNi-Cr-Mo-Nb系におけるγ／ηおよびγ／δ2相間の格子ミスフィットは析出の生じる高温域において組成制御可能である。②両相の析出形態の支配因子として，母相／析出相間の界面・弾性歪エネルギーの他，化学的駆動力および粒界の易動度等の因子が示唆された。

自由記述の分野

構造用金属材料

研究成果の学術的意義や社会的意義

本課題により得られる成果は、母相／析出相間の格子ミスフィットと析出モード，析出形態，及び析出物の安定性の関係に関する金属物理学の学問領域の理解に貢献するとともに耐熱材料全般の強化基盤技術の深化を促し，従来使用されているNi基鍛造合金の強度設計手法・寿命評価法の向上を通じてジェットエンジンや発電プラント用ガスタービン等の熱機関の高効率化・長寿命化・省資源化に貢献する。