応力場誘起拡散現象の新規展開による耐熱超合金のき裂・損傷補修

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21246022
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 長岡技術科学大学
• 研究代表者: 岡崎 正和 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (00134974)
• 研究分担者: 福澤 康 長岡技術科学大学, 工学部, 教授 (10126477) ; 阪口 基己 長岡技術科学大学, 工学部, 助教 (60452083) ; 山岸 郷志 長岡技術科学大学, 工学部, 技術職員 (20452089)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 信頼性 / 高温強度 / 超合金 / 疲労 / き裂 / コーティング / 損傷修復 / 表面改質

研究概要

本研究では,高付加価値で難補修材料であるNi基超合金製の高温構造部材中に発生したき裂あるいは損傷を補修する手法開発のため,応力場に誘起された拡散現象(摩擦撹拌現象)と表面改質技術の応用によりそれが可能となることを実験的に示した上で,疲労き裂を実験室レベルで実際に補修し,提案手法が有効であること,及び最も効果を発揮する適用使条件を破壊力学的に検討し,これをマップとして提示した.

研究成果

• [雑誌論文] Microstructural Changes in A Single Crystal Ni-base Superalloy Induced by Plastic Straining (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Sakaguchi and M. Okazaki
  • 雑誌名: Mater. Sci. Engg.-A 巻: Vol.534 ページ: 253-259
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adhesion Strength of Ceramic Top Coat in Thermal Barrier Coatings Subjected to Thermal Cycles :-Effects of Thermal Cycle Testing Method and Environment (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Okazaki, S. Yamagishi, Y. Yamazaki, K. Ogawa, H. Waki, M. Arai
  • 雑誌名: International Journal of Fatigue 巻: Vol.34
  • DOI: DOI:10.1016/j.ijfatigue.2012.02.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatigue crack propagation behavior in friction stir welding of AA6063-T5 : Roles of residual stress and microstructure (2012)
  • 著者名/発表者名: Tran Hung Tra, Masakazu Okazaki, Kenji Suzuki
  • 雑誌名: International Journal of Fatigue 巻: Vol.34
  • DOI: DOI:10.1016/j.ijfatigue.2012.02.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatigue properties of alloy 718 overlay-coated with a Co-based X40 alloy by the Micro Spark Coating (2012)
  • 著者名/発表者名: Kamma Ryohta, Sakaguchi Motoki, Okazaki Masakazu, Shimoda Yukihiro, Uchiyama Takehiko, Ochiai Hiroyuki, Watanabe Mitsutoshi
  • 雑誌名: JSME Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering 巻: Vol.6 ページ: 201-214
  • URL: http://dx.doi.org/10.1299/jmmp.6.227
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatigue Crack Propagation in Thin-Wall Superalloys Components ; Experimental Investigation via Miniature CT Specimens (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Okazaki, S. Yamagushi, M. Sakaguchi
  • 雑誌名: Superalloys 2012 巻: (in press)
• [雑誌論文] 摩擦撹拌接合によるNi基超合金とAl合金の異材接合 (2012)
  • 著者名/発表者名: 阪口基己, 多田正人, 岡崎正和
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: Vol.77 ページ: 708-712
  • 査読あり
• [雑誌論文] WC-12CoをHVOF溶射したNi基超合金Alloy718の高温疲労特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅間良太, 山岸郷志, 阪口基己, 岡崎正和, 深沼博隆
  • 雑誌名: 日本機械学會論文集A編 巻: Vol.77 ページ: 2041-2045
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放電コーティングしたNi基超合金の高温疲労強度特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅間良太, 阪口基己, 岡崎正和
  • 雑誌名: 日本機械学會論文集A編 巻: Vol.77 ページ: 364-366
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assessment of Fatigue Crack Propagation Behavior near Crystallographic Orientation Boundaries in Polycrystalline Ni-base Superalloys (2011)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Okazaki, Motoki Sakaguchi
  • 雑誌名: International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatigue Crack Propagation Behavior Significantly Interacting with Microstructural Units in Thin Wall Ni-base Superalloy Structures (2011)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Okazaki, Motoki Sakaguchi
  • 雑誌名: Gas Tubine Conference ページ: IGTC2011-ABS-0061
  • 査読あり
• [雑誌論文] 形彫り放電加工の加工速度に及ぼす材料物性の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山下正英, 北村朋生, 山下健, 福澤康
  • 雑誌名: 電気加工学会誌 巻: Vol.45, No.109 ページ: 971-979
• [雑誌論文] コールドスプレーにより作製した準結晶粒子分散アルミ合金コーティング材の熱疲労挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 菱田, 藤田, 岡崎, 阪口
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: Vol.76, No.764 ページ: 370-371
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatigue Crack Propagation Behavior Relevant to Micrstructural Inhomogeneity in A Friction Stir Weldment (2010)
  • 著者名/発表者名: Tran Hung Tra, Masahiro Seino, Motoki Sakaguchi, Masakazu Okazaki
  • 雑誌名: Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering 巻: Vol.4, No.6 ページ: 840-848
• [雑誌論文] Evaluation of Fatigue Crack Propagation in The Post-Service Gas Turbine Vane (2009)
  • 著者名/発表者名: Motoki Sakaguchi, Yosuke Sasaki, Masakazu Okazaki and Koichi Namba
  • 雑誌名: JSMME, Special Issue : on : TBC for Gas Turbines, JSMME 巻: Vol.4, No.2 ページ: 131-142
  • 査読あり
• [雑誌論文] A New Testing Method to Evaluate Adhesion Strength of Ceramic Top Coat in TBCs (2009)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Okazaki, Satoshi Yamagishi, Masakazu Osakabe and Hirotaka Fukanuma
  • 雑誌名: JSMME, Special Issue : on : TBC for Gas Turbines, JSMME 巻: Vol.4, No.2 ページ: 345-354
  • 査読あり
• [学会発表] Ni基超合金コーティング試験片の内部疲労き裂発生と進展挙動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田巻翼,岡崎正和,阪口基己
  • 学会等名: 日本機械学会北陸信越支部第49期総会・講演会
  • 発表場所: 金沢工業大学
  • 年月日: 2012-03-10
• [学会発表] Ni基超合金小型サンプル中の疲労き裂進展に対する結晶方位と結晶粒界の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 津留武志,阪口基己,岡崎正和
  • 学会等名: 日本機械学会北陸信越支部第49期総会・講演会
  • 発表場所: 金沢工業大学
  • 年月日: 2012-03-10
• [学会発表] 交流インピーダンス法を援用したしゃ熱コーティング膜のはく離検出 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池田創一,山岸郷志,岡崎正和
  • 学会等名: 日本機械学会北陸信越支部第49期総会・講演会
  • 発表場所: 金沢工業大学
  • 年月日: 2012-03-10
• [学会発表] Fatigue crack propagation behavior in friction stir welded specimen of AA6063-T5 :-Roles of residual stress and microstructure (2011)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Okazaki, Tran Hung Tra, Motoki Sakaguchi
  • 学会等名: Friction 2011
  • 発表場所: Karsruhe(Germany)
  • 年月日: 2011-10-25
• [学会発表] 遮熱コーティング皮膜の新密着強度評価手法の提案と最適化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡崎正和,石井峻信
  • 学会等名: 日本学術振興会第123委員会報告
  • 年月日: 20100000
• [学会発表] 摩擦撹拌接合によるNi基超合金とアルミニウム合金の異材接合体創製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡崎正和
  • 学会等名: 日本機械学会北陸信越支部講演会
  • 年月日: 2010-10-10
• [学会発表] Assessment of Fatigue Crack Propagation Behavior near Crystallographic Orientation Boundaries in Some Polycrystalline Ni-base Superalloys (2010)
  • 著者名/発表者名: Masakazu Okazaki
  • 学会等名: SUPERALLOYS
  • 発表場所: EngineeringConferences International,(Awaji, Japan)
  • 年月日: 2010-07-15
• [学会発表] Effect of Plastic Pre-Straining on Microstructural Changes in Ni-base Single Crystal Superalloy Induced by Creep Stress (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Okazaki
  • 学会等名: 2010 M & M International Symposium
  • 発表場所: Pasadena, CA, USA
  • 年月日: 2010-03-03
• [学会発表] High Temperature Fatigue Properties of Electro Discharge Coated Ni-Base Superalloy (2009)
  • 著者名/発表者名: Ryohta Kamma, Motoki Sakaguchi, Masakazu Okazaki
  • 学会等名: Asian Pacific Conference for Materials and Mechanics 2009 APCMM(2009)
  • 発表場所: Yokohama, JAPAN
  • 年月日: 2009-11-15
• [学会発表] FATIGUE CRACK PROPAGATION BEHAVIOR RELEVANT TO INHOMOGENEITY IN THE FRICTION STIR WELD (2009)
  • 著者名/発表者名: Tran Hung Tra, Seino, Sakaguch, Okazaki
  • 学会等名: Asian Pacific Conference for Materials and Mechanics 2009
  • 発表場所: APCMM(2009), Yokohama, JAPAN, November 15
  • 年月日: 2009-11-14
• [図書] 機械の研究 (2010)
  • 総ページ数: 937-948
  • 出版者: 養賢堂
• [図書] 遮熱コーティングの弾性係数 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田豊信編集
  • 出版者: 技報堂出版
• [備考]
  • URL: http://mcweb.nagaokaut.ac.jp/~okazaki/
• [産業財産権] High temperature Strength member (2010)
  • 発明者名: M. Okazaki, Y. Harada
  • 権利者名: Y. Harada
  • 産業財産権番号: European Patent# EP 1 308 535 B1
  • 取得年月日: 20100500
  • 外国