| 研究概要 |
耐水蒸気酸化性耐熱合金の開発にとっての基礎的知見を得るために種々のアルミナ生成合金について酸素-水蒸気(露点温度;353K)雰囲気中,1673Kで18ksを1サイクルとして5サイクルまでのサイクル酸化実験を実施した。アルミナ生成合金はFe-20Cr-4Alを基本とし,これに(0.01,0.05,0.1,0.2,0.5)Y,(0.05,0.1,0.5,1.0)Pt,0.1(La,Pr,Gd,Ho),0.5Pr(Gd,Ho)を添加した合金等である。以下に得られた結果を示す。
1スケールの剥離は多くの合金の冷却過程で,特に合金粒界に沿って生じることが分かった。またスケールの剥離はサイクル数の経過とともに低減する傾向を示した。
2スケールの密着性改善はPt添加合金で著しかったので,種々の合金を作製し,酸化実験を実施した。その結果スケールの剥離酸化物量が5サイクルまで0であった合金はFe-20Cr-4Al-0.5Ptであった。しかしながら,スケール表面形態はいずれのPt添加合金でもほぼ同様であった。
3Fe-20Cr-4Al-0.5Pt合金のスケール/合金界面は微細な入り組んだ形態を示した。また1サイクル酸化で観察されたスケール/合金界面におけるPtの濃縮層の生成もスケールの密着性改善に寄与するものと考えられる。
4スケール表面形態はいずれの合金でもroughであったが,希土類元素添加合金では希土類元素酸化物粒子がスケール表面で認められた。
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