1998 Fiscal Year Annual Research Report
先進ガスタービン用Ni基超合金とコーティングの高強度高機能化支援システム
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10555027
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
岡崎 正和 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (00134974)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
多田 直哉 京都大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70243053)
山崎 泰広 新潟工科大, 工学部, 助手 (70291755)
筧 幸次 東京都立大学, 工学部, 助手 (70185726)
坂根 政男 立命館大学, 理工学部, 教授 (20111130)
北村 隆行 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20169882)
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| Keywords | 産業用ガスタービン / Ni基超合金 / 疲労強度 / コーティング材 / 寿命推定法 / モデル化 / 単結晶Ni基超合金 |
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| Research Abstract |
世界的に、起動性能、熱効率などの観点から、産業用ガスタービンが次世代のエネルギー源の主役になるであろうことは疑いのない事実であろう。本研究では、これらの発電用高効率ガスタービンの開発支援のため、主として、
(1) 代表的なNi基超合金であるCMSX-4(単結晶材),CM247LC-DS(一方向凝固材)、IN738LC(多結晶材)を対象として、基材単体、および、コーティング試験片の準備
(2) 共同試験の条件設定と試験開始
(3) IN738LCコーティング材を対象とした疲労強度の調査
(4) IN738LCコーティング材の寿命推定法の検討
などを行ってきた。
これまでに得られた主な成果を要約すると:
(i) Ni基超合金IN738LCの耐食コーティング材の疲労破壊に及ぼす耐食コーティングの影響を力学的観点からモデル化した.それらの効果は,コーティング層と基材の力学的特性に依存して,つぎのような3つの効果として集約,モデル化された.1つ目の効果は疲労き裂発生源としての効果であり,2つ目は疲労き裂の幾何学的形状を変化させる効果であり,3つ目は基材に応力集中をもたらす効果である.
(ii) (i)のモデル化と,潜在き裂の概念を応用しながら,Ni基超合金単層コーティング材,および同複合コーティング材の疲労強度を簡便に推定する手法を検討・提案した.
(iii) (ii)の検討手法は,必ずしも厳密でない点も含むものの,対象としたIN738LCコーティング材についてはほぼ満足できる推定結果を与えた.
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