Exploration of Ni-Co based alloys for gas turbines using composition-graded single-crystal specimens

使用成分分级单晶样品探索燃气轮机用镍钴基合金

• 批准号: 20K15054
• 负责人: 池田 亜矢子
• 金额: $ 2.33万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K15054/
• 关键词: 多元状態図; コンビナトリアル手法; ビックデータ; ビッグデータ; 拡散対法; Ni-Co合金; 組成傾斜単結晶

本年度は組成空間内だけでなく、温度-組成空間でのスクリーニングをするための手法開発に取り組んだ。カマボコ型の合金材を組み合わせた円柱状のNi-14at.%Al & Ni-20at.%Al拡散対を温度傾斜熱処理することによって、時効温度-組成-微細組織ライブラリを作製し、一つの試料片に14-20at%Alの組成範囲、1000-1300℃の時効温度範囲における微細組織を形成することに成功した。この手法を適用することによって、一度の試験で組成及び時効温度の最適化が可能であるため、合金開発の著しい高効率化を図ることができる。また、γ-γ’二相組織のEPMAマップとSEM像から両相のタイラインを取得する手法の改良とその精度の評価も実施した。EPMA分析のNi合金における空間分解能である1μm以下のγ’粒析出がある微細組織について、母相にあたるγ相の組成と測定範囲の平均組成、SEM像のγ’相面分率からγ’相の組成を導出する手法である。精度の検証については500x500x30の空間内に平均粒径d, 体積分率fxになるように球形のγ’をランダムに配置し、ここから得られるSEM像およびEPMAマップを生成し、実際にγおよびγ’の組成を計算することによって、どのような微細組織であれば十分な精度でタイラインを決定できるかを評価した。その結果、粒径1.2μmであればEPMAマップのみからでも数at.%の範囲でタイラインを決定でき、粒径0.4～1.2μmではSEM像から求めたγ’相面分率を併用することにより、γ’相面分率が10%程度までであれば同様の精度でタイラインを決定できることが明らかになった。

In this year, the だけでなく composition space, the temperature-composition space で <s:1> ス リ リ ニ ニ グをするため グをするため グをするため method development に to take the んだ group んだ. Youdaoplaceholder0 and ボコ type <s:1> alloy materials を group み alloy わせた yen columnar <s:1> Ni-14at.%Al & Ni - 20 at. % Al company, scattered を seaborne temperature tilt 処 Richard す る こ と に よ っ て, working temperature - composition - micro organization ラ イ ブ ラ リ を as し, a つ の sample piece に 14 to 20 at % Al の van 囲, 1000-1300 ℃ の working temperature when van 囲 に お け る を micro organization form す る こ と に successful し た. こ の gimmick を applicable す る こ と に よ っ て, once の test で composition and び optimal working temperature の が may で あ る た め, alloy 発 の the し い high rate of unseen を 図 る こ と が で き る. ま た, gamma gamma 'two phase organization の EPMA マ ッ プ と SEM like か ら struck phase の タ イ ラ イ ン を obtain す る technique improved の と そ の の precision evaluation 価 も be applied し た. EPMA analysis の Ni alloy に お け る space decomposition can で あ る の gamma 'grain of precipitation under one mu m が あ る fine texture に つ い て, parent phase に あ た る gamma phase of の と van 囲 の composition, SEM like の gamma' face reading points average rate か ら gamma phase of の を "export す る gimmick で あ る. Accuracy 検 proof に 検 て て て に average particle size d in 500x500x30 <s:1> space Volume fraction fx に な る よ う に spherical の gamma "を ラ ン ダ ム に configuration し, こ こ か ら have ら れ る SEM like お よ び EPMA マ ッ プ を generated し, be interstate に gamma お よ び of gamma 'の を computing す る こ と に よ っ て, ど の よ う な fine texture で あ れ ば very な precision で タ イ ラ イ ン を decided で き る か を review 価 し た. そ の results, the particle size of 1.2 mu m で あ れ ば EPMA マ ッ プ の み か ら で も number at. % の van 囲 で タ イ ラ イ ン を decided で き, particle size of 0.4 ~ 1.2 microns で は SEM like か ら o め た gamma rate を "face reading points and す る こ と に よ り, degree of gamma 'face reading points が 10% ま で で あ れ ば with others の precision で タ イ ラ イ ン を decision Youdaoplaceholder0 る る とが とが Ming ら になった になった.

项目成果

多元素組成空間における環境親和型熱電材料のハイスループット探索

多元素组成空间中高通量寻找环保热电材料

• 发表时间: 2023
• 期刊: 金属
• 作者: 池田輝之;池田 亜矢子
• 通讯作者: 池田 亜矢子

温度傾斜熱処理による効率的な相安定性評価手法

利用温度梯度热处理的高效相稳定性评价方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 池田 亜矢子;冨元 誠;徳 千恵子;阿部 太一
• 通讯作者: 阿部 太一

バルク組成傾斜試料を用いた多元実験状態図のハイスループット構築手法

使用块状成分分级样品的多维实验相图的高通量构建方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 池田 亜矢子;長田 俊郎;阿部 太一;川岸 京子;大村 孝仁
• 通讯作者: 大村 孝仁