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高温動翼用ニッケル基単結晶合金におけるクリープ寿命評価

高温转子叶片用镍基单晶合金的蠕变寿命评估

基本信息

批准号：
11750607
负责人：
寺田芳弘
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

ニッケル基超合金におけるγ母相の組成であるNi-20Cr単相単結晶を,改良型のブリッジマン法により作成し,その高温クリープ挙動の応力依存性を3つの極点方位について調査した。なお,クリープ試験は,フルサイズのつば付き試験片を用いており,引張り条件下で行った。本年度までに得られた成果を以下に記す。結晶方位が[001]および[-111]の場合,低応力において,遷移クリープ域が拡大する。すなわち,高応力では,遷移クリープ域におけるクリープ速度の減少比は小さい。これに対し,低応力では,遷移クリープ域におけるクリープ速度の減少比が大きくなる。低応力における遷移域の拡大のため,[001]および[-111]方位における最小クリープ速度の応力指数は,低応力側で10となる。この値は,高応力側の5に比べ非常に大きい。低応力における遷移域の拡大は,加速クリープの原因である動的再結晶粒の形成が,低応力においては遅滞するために生じる。結晶方位が[011]の場合,低応力における遷移域の拡大は生じない。これは,[011]方位では,低応力においても動的再結晶粒の形成が容易に生じるためである。いずれの極点方位においても,低応力では,クリープの大半は遷移域となる(遷移域支配型)。[011]方位では,高応力においても,遷移域支配型のクリープ曲線を示す。これに対し,[001]および[-111]方位では,高応力において,クリープの大半は加速域となる(加速域支配型)。以上の結果から,(1)単結晶の特長は低応力で使用することにより顕著となること,(2)低応力で使用する場合,加速クリープの原因となる動的再結晶粒の形成が最も生じ難い[001]方位が最良の結晶方位であることが明らかとなった。

The composition of γ parent phase of Ni-based superalloy was investigated by Ni-20Cr single phase crystallization, modified method, and high temperature stress dependence.なお,クリープ试験は,フルサイズのつば付き试験片を用いており,引张り条件下で行った。This year's achievements are recorded below. When crystal orientation is [001] or [-111], the transition region becomes larger when the force is low. The reduction rate of migration speed is smaller than that of high power. For this reason, the reduction rate of migration speed is larger than that of low power. The minimum velocity index of the low pressure side is 10 ° C. This value is higher than that of the high pressure side. The low stress causes the migration domain to expand and accelerate the formation of dynamic recrystallization particles, while the low stress causes the formation of stagnation. When crystal orientation is [011], the migration domain is large and the crystal orientation is low. [011] The orientation is opposite, and the formation of recrystallized particles with low force is easy to produce. In the middle of the pole orientation, the low pressure is opposite, and most of the migration domain is dominated by migration domain. [011]Orientation, high power, migration domain dominated by the curve. [001][-111] The above results show that: (1) the crystal length is longer than that of the low pressure case;(2) the recrystallization grain formation caused by the acceleration of the low pressure case is the most difficult to produce; and (3) the orientation of the crystal is the best.