2000 Fiscal Year Annual Research Report
耐熱合金上に生成するアルミナスケールの微細構造と硫黄並びに活性元素との関連性
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10650719
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| Research Institution | Shonan Institute of Technology |
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Principal Investigator |
天野 忠昭 湘南工科大学, 工学部, 教授 (10005978)
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| Keywords | 耐熱合金 / アルミナスケール / 硫黄 / 活性元素 / 高温酸化 / 酸化皮膜の密着性 |
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| Research Abstract |
1.微量の硫黄を添加したAl_2O_3生成Fe-20Cr-4Al(3,7,53,104,171,185,1300ppmS)合金および185ppmSを含む同一組成の合金に微量のYまたはHfを添加した10ppmY,300ppmY,800ppmY,3700ppmY,500ppmHf,900ppmHf,1900ppmHfおよび4300ppmHf合金の空気中,1373,1473および1573Kにおける360ks間の高温酸化挙動を質量変化量の測定,X線回折,SEMおよびEPMA観察により明らかにした。
2.1373K酸化では7ppmS合金のみ酸化皮膜の剥離が生じ,質量変化量は負の値を示した。一方,他の硫黄含有合金の質量変化量は正の値を示し,硫黄添加量の差異による違いはほとんど認められなかった。YまたはHf添加合金の質量変化量はそれらの添加量の増加とともに低減した後,増大することが分かった。このことはこれら活性元素の添加には適量添加量があることを示唆している。
3.1473K酸化では7pmS合金の酸化皮膜の密着性が改善され,53ppmS合金では酸化皮膜の著しい剥離が認められた。104ppmSおよび171ppmS合金では酸化皮膜の密着性は改善され,185ppmSおよび1300ppmS合金の酸化皮膜は著しく剥離した。このことから酸化皮膜の密着性は硫黄含有量に依存することが分かった。
4.1573K酸化では7ppmSおよび53ppmS合金で酸化皮膜の密着性は良好であったが,104ppmS,171ppmS,185ppmSおよび1300ppmS合金では酸化皮膜の剥離が生じ,特に1300ppmS合金で著しかった。このことは質量変化量の値と良い一致を示した。
5.Y添加合金ではいずれの合金でも酸化皮膜の密着性が改善された。しかしながら,Hf添加合金の1573K酸化ではすべてのHf添加合金で酸化皮膜の剥離が認められた。
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[Publications] T.Amano: "Cyclic oxidation Behavior of Fe-20Cr-4Al Alloys with Small Amounts of Sulfur at High Temperatures"Oxidation of Metals. 53. 451-466 (2000)
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[Publications] T.Amano: "Oxide adherence of Fe-20Cr-4Al Alloys with Small Amounts of Sulfur and Reactive Elements (Y,HP)"Materials at High Temperature. 17・1. 117-124 (2000)
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[Publications] T.Amano: "帯域溶融法により硫黄を除去したAl_2O_3形成耐熱合金の高温酸化"J.Advanced Science. 12. 92-94 (2000)
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[Publications] T.Amano: "微量の硫黄を添加したAl_2O_3形成耐熱合金の1373および1473Kにおける高温酸化"J.Advanced Science. 12. 89-91 (2000)
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[Publications] T.Amano: "微量の硫黄および活性元素を添加したAl_2O_3形成耐熱合金の1373および1473Kにおける高温酸化"J.Advanced Science. 12. 86-88 (2000)
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[Publications] T.Amano: "液体窒素または空気中で冷却したAl_2O_3形成耐熱合金の酸化皮膜の剥離"J.Advanced Science. 12. 83-85 (2000)
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[Publications] T.Amano: "Oxide Adherence of Fe-20Cr-4Al alloys Purified by Floating Zone Melting"Proceedings of the International Symposium on High-Temp. Corrosion. 451-455 (2000)
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[Publications] T.Amano: "Spalling of Oxide Scale on Fe-20Cr-4Al Alloys with Small Amounts Sulfur at 1373K"Proceedings of Corrosion Asia 2000. 189-204 (2000)
