2013 Fiscal Year Annual Research Report
溶融塩電析と自己組織化を利用したＮｂ基耐熱合金への高耐酸化コーティングの創製
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23560860
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
原 基 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50156494)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福本 倫久 秋田大学, 工学(系)研究科(研究院), 講師 (20343064)
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| Keywords | 耐酸化コーティング / ニオブ基合金 / ニッケルアルミナイド / 溶融塩電析 / 高温酸化 |
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| Research Abstract |
平成24年度までの研究より，Ni2Al3層とNi層の2層コーティング試料を高温酸化すると，表面層としてNiAl層が形成され，中間層内層としてNb-Ni化合物（Nb7Ni5，NbNi3）層が形成された。さらに，これらNb-Ni化合物層より内方にAlの拡散が認められないことから，Nb-Ni化合物層がAlの拡散障壁層として作用していることが示唆された。平成25年度には，Ni-Nb化合物層のAlに対する拡散障壁効果を検討するため，これら化合物とNiアルミナイド層（NiAl，Ni3Al）の拡散対を作り，1373Kで拡散挙動を調査した。その結果，Nb-Ni化合物層中にはAlがほとんど拡散せず，これら化合物がAlの拡散障壁層として作用することがわかった。Nb7Ni5とNbNi3を比較すると，Nb7Ni5では反応層がほとんど形成されず，組織的安定性が高いことがわかった。
研究期間全体を通して，以下のことが明かとなった。(1)Niめっきと溶融塩を媒体としたAl電析によりNi2Al3を表面層，Niを中間層とするコーティングが形成された。この場合，Niめっき時間を変えることによりNi層厚さを変えることができた。(2)Ni層厚さを25μm以上にすると，高い耐酸化性を示した。この挙動は，基材合金の組成に影響されなかった。(3)酸化試験後のコーティング形態は，Ni層厚さにより変化した。Ni層厚さの薄い試料では，表面層としてNiAl層，中間層としてNb7Ni5層が生成した。Ni層厚さの厚い試料では，表面層としてNiAl層，中間層としてNi固溶体，NbNi3，Nb7Ni5層が生成した。これより，Ni層が厚い場合，傾斜的組成の中間層で構成されることがわかった。(4)中間層のNi-Nb化合物はAlの拡散障壁層として作用することがわかった。これより，表面層のAl濃度が酸化過程で低減しないことが示唆された。
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Research Products
(1 results)
