高Cr含有Ni-Cr-Al合金の不連続析出による強化機構の解明

阐明高铬 Ni-Cr-Al 合金中不连续析出的强化机制

• 批准号: 15656173
• 负责人: 竹山 雅夫
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15656173/
• 关键词: 時効硬化; セル状組織; 粒界反応型析出; 降伏強度; ホール・ペッチの法則; 析出強化; 粒界強化; ラメラ組織; 非平衡Ni_3A-γ'相; TTP図; 活性化エネルギ; 粒界拡散; α-Cr相

本年度は,Ni-(40-41)Cr-(6-7)Al(at%)合金の優れた強度の発現機構を明らかにすることを目的に,昨年度に見出した組織の形成機構に基づいて初期γ粒径(d)及びセルの体積率(V_f)を種々に変化させた試料を用いて引張試験を行い,強度の及ぼすセル状組織の影響について検討し,以下の事を見出した.(1)d=945μmの試験片を用いてV_fと強度との関係を調べた結果,引張強度(σ_<UTS>)はV_fが30%までは約500MPaである.しかし,セル状組織がすべての粒界を覆うV_f>30%以上になるとはσ_<UTS>はV_fに比例して増大し,V_f=100%で1700MPaとなる.この時,σ_<UTS>/V_fの値は一定となる.(2)溶体化材(V_f=0%)の降伏応力(σ_y)はdに強く依存し,Hall-Petchの関係(σ_y=σ_0+kd^<-0.5>)を満たす.その時の内部摩擦応力はσ_0=236MPa,応力集中係数はk=0.79MPa・m^<1/2>となる.(3)全面セル状組織(V_f=100%)とした試料のσ_yはdに依存せず,2.0GPaと著しく増加する.これは,時効によりセル状析出したγ/γ'ラメラ組織のセルサイズがdに依存せず約2μmと一定となるためであり,セル境界は粒界と同様,転位の障害物として働く.(4)Hall-Petchの関係にd=2μmを代入して求めた粒界強化分は約500MPaとなる.したがって,γ'相の板状析出による強化分は約1000MPaとなり,この値はラメラ間隔80nmとTayler因子を用いて計算した値と良く一致する.したがって,時効材の優れた強度はセルの形成による粒界強化及び板状γ'相の析出強化に起因し,後者の強度に及ぼす寄与は前者に比べほぼ2倍である.

は this year, Ni - Cr (40 and 41) - (6-7) Al (at %) alloy の optimal れ た strength の 発 institutions now を Ming ら か に す る こ と に を purpose, yesterday out annual に し た agency の form に base づ い て initial gamma diameter (d) and び セ ル の volume rate (V_f) を 々 に variations change さ せ た sample を with い て extension and test line を い の, strength and ぼ す セ ル structure の influence に つ い て 検 for し, following の matter を see し た. (1) d = 945 microns の test piece を with い て V_f と strength と の masato is を adjustable べ た as a result, the extension and strength (sigma _ < company >) は V_f が 30% ま で は about 500 mpa で あ る. し か し, セ ル structure が す べ て の LiJie を Cladding う V_f > 30% に な る と は sigma _ < company > は V_f に proportion し て raised large し, V_f = 100% で 1700 mpa と な る. こ の, sigma _ < company > / V_f の numerical は certain と な る. (2) melt material (V_f = 0%) の subjugate 応 force (sigma _y) は d に く dependent し, Hall - P Etch の masato (sigma _y = sigma _0 + kd ^ < - > 0.5) を against た す. そ の 応 の internal friction force は sigma _0 = 236 MPa, は 応 force concentration coefficient k = 0.79 MPa m. ^ 1/2 > < と な る. (3) comprehensive セ ル tissues (V_f = 100%) と し た sample の sigma _y は d に dependent せ ず, 2. 0 gpa と the し く raised plus す る. こ れ は, when working に よ り セ ル exudates し た gamma/gamma 'ラ メ ラ organization の セ ル サ イ ズ が d に dependent せ ず about 2 microns と certain と な る た め で あ り, セ ル realm は LiJie と with others, planning a の handicap of content と し て 働 く. (4) Hall - Petch の masato is に d = 2 microns を substitution し て o め た LiJie reinforcement points about 500 mpa と は な る. し た が っ て, gamma 'phase の plate precipitation に よ る reinforcement points about 1000 mpa と は な り, こ の numerical は ラ メ ラ interval of 80 - nm と Tayler factor を with い て computing し た consistent good numerical と く す る. し た が っ て, unseen material when の optimal れ た strength は セ ル の form に よ る LiJie reinforcement and び plate The <s:1> precipitation and strengthening of the γ' phase is caused by に, and the <s:1> intensity of the latter に and ぼす is twice that of the に and べほぼ of the former である.

项目成果

Masao Takeyama: "Microstructure Evolution and strengthening Mechanism of Wrought Ni-41Cr7Al Alloy"Advanced Materials and Processing for Gas Turbines. 217-224 (2003)

Masao Takeyama：“变形Ni-41Cr7铝合金的显微组织演变和强化机制”燃气轮机先进材料与加工。

Ni-41Cr-7Al合金の機械的性質に及ぼすセル状組織の影響

胞状结构对Ni-41Cr-7Al合金力学性能的影响

• 发表时间: 2005
• 期刊: 日本学術振興会 耐熱金属材料学振第123委員会 研究報告 46-1
• 作者: 岡本真吾

Ni-41Cr-7Al合金におけるNi3Al-γ'相のセル状析出と機械的性質

Ni-41Cr-7Al合金中Ni3Al-γ相的胞状析出及力学性能

• 发表时间: 2004
• 期刊: 材料とプロセス 17
• 作者: 岡本真吾;岡本真吾
• 通讯作者: 岡本真吾

微細なγ/γ'セル組織からなるNi-40Cr-7Al合金の強度に及ぼすセル境界の役割

晶胞边界对由细小γ/γ晶胞结构组成的Ni-40Cr-7Al合金强度的影响

• 发表时间: 2004
• 期刊: 日本金属学会講演概要 135
• 作者: 岡本真吾;岡本真吾;岡本真吾
• 通讯作者: 岡本真吾

岡本真吾: "Ni-4lCr-7Al合金におけるNi_3Al-γ'相のセル状析出と機械的性質"第148回日本鉄鋼協会講演大会 材料とプロセス. 6. (2003)

Shingo Okamoto：“Ni-4lCr-7Al合金中Ni_3Al-γ相的细胞析出和机械性能”第148届日本钢铁学会材料与工艺会议6。（2003年）。