超高温耐熱金属間化合物基多相合金の凝固プロセス制御

2004 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15206075
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 三島 良直 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (00143660)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 細田 秀樹 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教授 (10251620) ; 木村 好里 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (90262295)
• Keywords: 超耐熱材料 / 金属間化合物 / 鋳造 / 組織制御 / 高温強度 / 室温靭性 / 材料設計 / 一方向凝固

Research Abstract

(研究の背景と目的)
本研究は通常溶解・鋳造法では多くの鋳造欠陥を生成するため作成が困難である高融点金属間化合物合金をインゴットメタラジーによって作成する手法を見出すことを目的とする。このようなプロセス技術を確立することはこの種合金を航空機エンジンや発電用ガスタービンエンジンの部材として使用するために重要である。
(平成16年度までの成果)
これまでにMoSi_2を主体とする数種の合金について本申請により購入した光学式浮遊帯炉を用いで凝固条件と得られる組織の関連について一連の実験研究を行った。まず、浮遊帯炉における実験的パラメータである凝固速度、上下の固体結晶の回転速度、固液界面の温度勾配などのついて種々の条件の組み合わせを検討し、健全なインゴットを作成する条件を見出しつつある。
平成16年度は包晶系合金であるMoSi_2-TaSi_2系において上記の種々の条件により一方向凝固を行い、整列度の高い組織を得る条件を決定した上で、圧縮試験軸とラメラー整列方向のなす角度を変化させて高温強度を調査した。その成果は日本金属学会平成16年度秋期講演大会において発表し、また平成17年秋の国際会議で発表する運びとなっている。
(平成17年度の計画)
平成17年度にはより多くの合金系における金属間化合物相の凝固過程・凝固組織が機械的特性に及ぼす影響について検討する予定である。