耐水蒸気酸化性耐熱合金の基礎研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20560679
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 湘南工科大学
• 研究代表者: 天野 忠昭 湘南工科大学, 工学部, 教授 (10005978)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 水蒸気酸化 / 耐熱合金 / アルミナ / 白金 / イットリウム / スケールの密着性 / スケールの微細構造

研究概要

耐水蒸気酸化性耐熱合金の基礎的知見を得るためアルミナ生成合金に希土類元素または貴金属を添加した。0.5%の白金添加合金ではアルミナスケールの密着性が改善された。0.5%のイットリウム添加合金では昇温と冷却を繰り返すサイクル酸化においてもアルミナスケールの密着性が改善された。このスケール/合金界面ではY3Al5O12粒子が合金内に突き出すkeying 効果によりスケールの密着性が改善されるものと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Scale Surface and Scale/Alloy Interface for Alumina-Forming Alloys with Noble Metal and Yttrium (2011)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 雑誌名: Proceedings of International Symposium on High-temperature Oxidation and Corrosion 2010 (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Temperature Oxidation Resistance of Al_2O_3-Forming Heat-Resisting Alloys with Noble Metal and Rare Earth Additions (2011)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 雑誌名: Materials and Corrosion Vol.62(in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rare Earth Application for Heat-Resisting Alloys (2010)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 雑誌名: Journal of Rare Earths Vol.28 ページ: 12-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Temperature Oxidation Resistance of Al_2O_3- and Cr_2O_3-Forming Heat-Resisting Alloys with Noble Metals and Rare Earths (2010)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 雑誌名: ECS Trans. Vol.25 ページ: 3-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] 微量の希土類元素(Y,Lu)を添加したクロミア生成耐熱合金の1473および1573Kにおける高温酸化挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 雑誌名: Journal of Advanced Science Vol.21 ページ: 13-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] FeCrAl系合金のY添加による耐高温酸化性の改善 (2008)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 雑誌名: Journal of Advanced Science Vol.20 ページ: 48-51
  • 査読あり
• [雑誌論文] 微量の希土類元素(Y,Lu)を添加したNiCr合金の高温酸化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 雑誌名: Journal of Advanced Science Vol.20 ページ: 16-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Morphology of Scale on FeCrAl (Pd, Pt, Y) Alloys (2008)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 雑誌名: Journal of Alloys and Compounds Vol.452 ページ: 16-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Temperature Oxidation Behavior of Al_2O_3- and Cr_2O_3-Forming Heat-Resisting Alloys with Small Amounts of Reactive and Noble Elements (2008)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 雑誌名: Proceedings of 17th International Corrosion Congress ページ: 1-10
  • 査読あり
• [学会発表] Reactive Element Addition for Cr_2O_3 and Al_2O_3-Forming Heat-Resisting Alloys (2011)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: NACE CORROSION 2011 CONFERENCE and EXPO
  • 発表場所: Houston, USA
  • 年月日: 2011-03-15
• [学会発表] 微量の白金およびイットリウムを添加したアルミナ生成合金の酸素-水蒸気雰囲気における酸化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大内晴彦
  • 学会等名: '10 SAS Intelligent Symposium
  • 発表場所: 東海大学(平塚)
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] 微量のイットリウムを添加したアルミナ生成合金の酸素-水蒸気雰囲気におけるサイクル酸化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阿部雄太
  • 学会等名: '10 SAS Intelligent Symposium
  • 発表場所: 東海大学(平塚)
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] Scale Surface and Scale/Alloy Interface for Alumina- and Chromia-Forming Alloys with Noble Metals and Rare Earths (2010)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: International Symposium on High-temperature Oxidation and Corrosion 2010
  • 発表場所: 湘南国際村センター(逗子)
  • 年月日: 2010-11-09
• [学会発表] アルミナ生成合金の高温酸化に関する一考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 腐食防食協会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館(沖縄)
  • 年月日: 2010-10-20
• [学会発表] クロミアおよびアルミナ生成合金の高温酸化に関する一考察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 北海道大学(札幌)
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Rare Earth Application for Heat-Resisting Alloys (2010)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: The 6th International Conference on Rare Earth Development and Applications
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2010-08-03
• [学会発表] 耐熱合金の耐高温酸化性とスケール表面並びにスケール/合金界面形態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 日本材料科学会
  • 発表場所: 工学院大学(新宿)
  • 年月日: 2010-06-04
• [学会発表] FeCrAl合金上に生成するアルミナスケールのSEMによる観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大内晴彦
  • 学会等名: 日本材料科学会
  • 発表場所: 工学院大学(新宿)
  • 年月日: 2010-06-04
• [学会発表] FeCrAl合金上に生成するアルミナスケールのTEMによる観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 真壁秀明
  • 学会等名: 日本材料科学会
  • 発表場所: 工学院大学(新宿)
  • 年月日: 2010-06-04
• [学会発表] 希土類元素の耐熱合金への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 日本希土類学会
  • 発表場所: 北九州国際会議場(小倉)
  • 年月日: 2010-05-28
• [学会発表] 貴金属およびイットリウムを添加したアルミナ生成合金のスケール表面およびスケール/合金界面 (2010)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 腐食防食協会
  • 発表場所: 早稲田大学国際会議場(東京)
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] 白金およびイットリウムを添加したアルミナ生成合金のスケール/合金界面形態 (2010)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] 微量の貴金属およびイットリウムを添加したアルミナ生成合金の1473-1673Kにおける耐水蒸気酸化性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大久保勝彦
  • 学会等名: '09 SAS Intelligent Symposium
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] 微量の白金およびイットリウムを添加したアルミナ生成合金のスケール表面およびスケール/合金界面形態観察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷泰彦
  • 学会等名: '09 SAS Intelligent Symposium
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] High-Temperature Oxidation Resistance of Al_2O_3- and Cr_2O_3-Forming Heat-Resisting Alloys with Noble Metals and Rare Earths (2009)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 216th ECS Meeting
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2009-10-07
• [学会発表] High-Temperature Oxidation Resistance of Al_2O_3-Forming Heat-Resisting Alloys with Noble Metals and Rare Earth, European Federation of Corrosion Workshop (2009)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: Solutions for High Temperature Corrosion Protection in Energy Conversion Systems
  • 発表場所: Frankfurt, Germany
  • 年月日: 2009-10-02
• [学会発表] 微量のPtを添加したアルミナ生成合金の高温酸化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大久保勝彦
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] 希土類元素および貴金属を添加したクロミアおよびアルミナ生成合金の高温酸化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] 耐熱合金上に生成するアルミナスケールの形態とその密着性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 材料科学会
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 2009-06-05
• [学会発表] 微量の希土類元素(Y,Lu)を添加したNiCrおよびNiCrSi合金の耐高温酸化性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡部悟
  • 学会等名: 材料科学会
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 2009-06-05
• [学会発表] FeCrAlPt合金の酸素-水蒸気雰囲気におけるサイクル酸化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小川優美
  • 学会等名: 材料科学会
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 2009-06-05
• [学会発表] 希土類元素添加による耐熱合金の耐高温酸化性改善 (2009)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 希土類学会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2009-05-29
• [学会発表] 希土類元素添加によるクロミア生成耐熱合金の高温酸化挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 腐食防食協会
  • 発表場所: 芝浦工業大学
  • 年月日: 2009-05-23
• [学会発表] 耐熱合金上に生成するスケールの形態とその密着性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 微量のYまたは貴金属(Pd,Pt)を添加したアルミナ生成耐熱合金の酸素-水蒸気雰囲気におけるサイクル酸化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 和田晴生
  • 学会等名: '08 SAS Intelligent Symposium
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] 微量の希土類元素(Y,Lu)を添加したクロミア生成耐熱合金の1473および1573Kにおける高温酸化挙動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐々木佑介
  • 学会等名: '08 SAS Intelligent Symposium
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2008-11-14
• [学会発表] High-Temperature Oxidation Behavior of Al_2O_3- and Cr_2O_3-Forming Heat-Resisting Alloys with Small Amounts of Reactive and Noble Elements (2008)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 17th International Corrosion Congress
  • 発表場所: Las Vegas, USA
  • 年月日: 2008-10-06
• [学会発表] 希土類元素(Y,Lu)添加によるNiCrおよびNiCrSi合金の耐高温酸化性改善 (2008)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 熊本県熊本大学
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] 希土類元素を利用したクロミア生成耐熱合金の耐高温酸化性改善 (2008)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 日本材料科学会
  • 発表場所: 東京都工学院大学
  • 年月日: 2008-06-06
• [学会発表] Ni-20Cr-1Si合金の高温酸化におよぼす希土類元素(Y,Lu)の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 佐々木佑介
  • 学会等名: 日本材料科学会
  • 発表場所: 東京都工学院大学
  • 年月日: 2008-06-06
• [学会発表] Ni-20Cr合金の高温酸化におよぼす希土類元素(Y,Lu)の影響 (2008)
  • 著者名/発表者名: 和田晴生
  • 学会等名: 日本材料科学会
  • 発表場所: 東京都工学院大学
  • 年月日: 2008-06-06
• [学会発表] 希土類元素添加によるアルミナ生成耐熱合金の耐高温酸化性改善 (2008)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 日本希土類学会
  • 発表場所: 東京都タワーホール船堀
  • 年月日: 2008-05-29
• [学会発表] 耐熱合金上に生成するスケールの密着性とスケールおよびその下地合金形態 (2008)
  • 著者名/発表者名: 天野忠昭
  • 学会等名: 腐食防食協会
  • 発表場所: 埼玉県大宮ソニックシティ
  • 年月日: 2008-05-14
• [図書] Yttrium : Compound, Production and Applications(Bradley D.Volkerts (ed.))(Yttrium Applications for Heat-Resisting Alloys, Chapter 6) (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Amano
  • 総ページ数: 278(177-207)
  • 出版者: Nova Science Publishers, Inc.