Microstructure control and ultrahigh temperature properties of Mo-Ti-based super heat-resistant MoSiBTiC alloy that overcomes oxidation resistance

克服抗氧化性的Mo-Ti基超耐热MoSiBTiC合金的显微组织控制和超高温性能

• 批准号: 21H04606
• 负责人: 吉見 享祐
• 金额: $ 26.62万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-05 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H04606/
• 关键词: モシブチック合金; 超耐熱; 耐酸化性; ミクロ組織; フィジビリティスタディ; モリブデン合金; チタン合金; モリブデン; チタン; シリコン; 固溶体; チタンシリサイド

Mo-Ti二元系合金の急冷凝固ガスアトマイズ粉末の作製と放電プラズマ焼結法による焼結体の作製、またMo5SiB2、TiCを添加したMo-Ti基モシブチック合金の急冷凝固ガスアトマイズ粉末の作製と放電プラズマ焼結法による焼結体の作製を実施した。合金組成は、原子比率 (at%)でMo-50Ti、Mo-52.5Ti、Mo46Mo-51Ti-3Si、44Mo-50Ti-3Si-3Cの４種の号金を試み、Mo46Mo-51Ti-3Si、44Mo-50Ti-3Si-3Cの２種類を得た。また、得られた焼結体の高温酸化挙動の調査に着手した。合金組成の絞り込みを行う目的で、Mo-50Ti (at%)をベース合金として、Mo-49.25Ti-1.5Si、Mo-48.5Ti-3Si、Mo-47.5Ti-5Si、Mo-45Ti-5TiCの合金試作をアーク溶解法で実施し、相平衡、ミクロ組織、機械的性質、耐酸化性等を事前調査した。その結果、Mo-50Ti合金に対するSiの固溶限はおよそ2.2at%であり、それを超えるとTi5Si3金属間化合物が晶出し二相平衡となる。0%Siで約400 HvであったMo-Ti固溶体の硬度はSi濃度の増加と共に上昇し、固溶限2.2at%で約550Hvに達する。それを超えると約550 Hvで一定になる。同様に降伏応力は0%Siで約1000 MPaであったものが、2.2at%Siを超えると約1450 MPaで一定になる。2.2at%Si前後のSi濃度では、圧縮変形による塑性ひずみは約9 %ほど発現するが、Si濃度の増加と共に圧縮塑性ひずみは減少する、といったことを明らかにした。さらに、Mo-47.5Ti-5Si合金の耐酸化性は800°C、1100°C共に良好であり、比較的延性があり、硬度、強度が著しく高く、高温の耐酸化性に優れる全く新しいMo-Ti合金の創成に可能性を示した。

Mo-Ti binary alloy rapid solidification powder production and sintering process production, Mo5SiB2, TiC addition Mo-Ti based alloy rapid solidification powder production and sintering process production Alloy composition, atomic ratio (at%) Mo-50Ti, Mo-52.5Ti, Mo 46Mo-51Ti-3Si, 44Mo-50Ti-3Si-3C four kinds of gold test, Mo 46Mo-51Ti-3Si, 44Mo-50Ti-3C two kinds of gold test. The investigation of high temperature acidification of sintered body was carried out. For the purpose of alloy composition, Mo-50Ti (at%), Mo-49.25Ti-1.5Si, Mo-48.5Ti-3Si, Mo-47.5Ti-5Si and Mo-45Ti-5TiC alloys were tested by dissolution method, phase equilibrium, microstructure, mechanical properties and acid resistance. As a result, Mo-50Ti alloy has a solid solution limit of 2.2at% for Si, and Ti5Si3 intermetallic compounds have a two-phase equilibrium. The hardness of Mo-Ti solid solution increases with the increase of Si concentration, and the solid solution limit reaches about 550Hv at 2.2at%. It will exceed approximately 550 Hv. For the same voltage drop, 0%Si is about 1000 MPa and 2.2at%Si is about 1450 MPa. 2. Si concentration before and after 2at% Si, pressure contraction, plasticity, about 9% increase, Si concentration increase, pressure contraction, plasticity, about 9% increase, Si concentration increase, Si concentration, Si concentration increase, Si concentration increase, Si concentration, Si concentration, Si concentration increase, Si concentration, Si concentration, Si concentration increase, Si concentration, Si concentration, Si concentration increase, Si concentration, Si concentration, Si concentration, In addition, Mo-47.5Ti-5Si alloy has good acid resistance at 800°C and 1100° C, high ductility, hardness and strength, excellent acid resistance at high temperature, and completely new Mo-Ti alloy.

项目成果

nhanced oxidation resistance of the 1st generation MoSiBTiC alloy by pack cementation and heat treatment

通过包渗和热处理增强第一代MoSiBTiC合金的抗氧化性能

• 发表时间: 2023
• 作者: Xi Nan;Kohei Umeda;Shuntaro Ida;Nobuaki Sekido;Kyosuke Yoshimi;John H. Perepezko
• 通讯作者: John H. Perepezko

ミクロ組織制御によって進化を続けるモシブチック合金 － 開発と材料特性の現状 －

莫西布合金通过微观结构控制不断发展 - 发展现状和材料性能 -

• 发表时间: 2022
• 期刊: 日本ガスタービン学会誌
• 作者: 張 仲景;佐々木 拓也;Gaida Nico Alexander;丹羽 健;長谷川 正;加藤秀実;吉見享祐
• 通讯作者: 吉見享祐

ガスアトマイズ法によって作製されたMoSiBTiC合金粉末の放電プラズマ焼結体のミクロ組織と材料特性

气雾化法制备放电等离子烧结MoSiBTiC合金粉末的显微组织与材料性能

• 发表时间: 2021
• 期刊: 日本学術振興会耐熱金属材料第123委員会研究報告
• 作者: 南茜;荒井颯斗;梅田晃平;井田駿太郎;関戸信彰;吉見享祐
• 通讯作者: 吉見享祐

University of Wisconsin-Madison(米国)

威斯康星大学麦迪逊分校（美国）

超微細組織を有するMoSiBTiC合金の強度と耐酸化性

超细结构MoSiBTiC合金的强度和抗氧化性能

• 发表时间: 2022
• 期刊: 耐熱金属材料第123委員会研究報告
• 作者: 阿部尚馬;井田駿太郎;関戸信彰;和田武;加藤秀実;吉見享祐
• 通讯作者: 吉見享祐