損傷をうけた材料の磁場作用を利用した治癒・再生に関する研究

利用磁场作用修复和再生受损材料的研究

基本信息

批准号：
16656039
负责人：
連川貞弘
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

火力発電,原子力発電等の高温プラントおよび航空機エンジン用ガスタービンなどの過酷な環境下で使用される材料は,高効率稼動にともなう使用環境の激化から,クリープ損傷や酸化脆化などの度合いも激しくなり,その老朽化が人命を左右する大事故に発展する可能性をはらんだ重要かつ早期解決が望まれる問題である.本研究では,巨視的な破壊を向かえる前の微視的な破壊初期段階で,積極的に損傷を除去し,材料の再生・治癒(rejuvenation)を行うことを目指し,最近,金属学的現象にさまざまな影響を与えることが明らかとなってきた「磁場作用」を利用した熱処理により,高温変形損傷を受けた多結晶材料の機能・性能を回復させる方法を確立することを目的としている.本年度は,ガスタービンの動翼などに用いられているニッケル基合金IN100のγ'相ラフト化損傷に着目し,磁場中熱処理によるラフト化損傷の治癒・再生を試みた.高温疲労環境下(1073K,327MPa,0.05Hz)における使用においてγ'相のラフト化が起こった試料を,1073Kおいて20時間,6Tの磁場中および無磁場中において再生熱処理を行った.その後,SEM組織観察により,γ'相の面積分率,γ'相粒子の面積分布およびアスペクト比の定量評価を行い,磁場中再生熱処理の効果を検討した.無磁場中熱処理においては,γ'相粒子は互いに連結し,粗大化が促進されるのに対し,ラフト化したγ'相に垂直方向に6Tの磁場を印加して再生熱処理を行った試料では,γ'相の粒子数が増加し,個々の粒子のサイズは再生熱処理前に比べ小さくなった.このことより,磁場中熱処理により,ニッケル基合金のラフト化損傷の治癒・再生が可能であることが明らかとなった.

由于与高效率运行相关的使用环境的加强以及蠕变损伤和氧化封闭性的程度，在恶劣环境中使用的材料，例如飞机发电机以及飞机发动机的燃气轮机等。这项研究旨在积极去除损害，并在微观破坏的早期阶段重新恢复材料，然后才能实现宏观破坏。目的是建立一种恢复多晶材料功能和性能的方法，该方法通过使用“磁场作用”遭受了高温变形损伤，最近揭示了对金属学现象具有各种影响。今年，我们将考虑到100 In In nickel基合金的γ'相位漂流的损害，该合金用于燃气轮机转子叶片等。我们试图通过在磁场中使用热处理来治愈和再生漂流损伤。在高温疲劳环境（1073K，327MPA，0.05Hz）中，在高温疲劳环境（1073K，327MPA，0.05Hz）中使用了γ'相的样品，在1073K中是在高温疲劳环境中（1073K，327MPA，0.05Hz）的重新处理。之后，我们定量评估了γ'相位的面积分数，γ'相颗粒的面积分布以及γ'相颗粒的长宽比，并在磁场中再生热量。研究了治疗的影响。在磁场的热处理中，γ'相颗粒相互连接并促进变硬，而在样品中，通过施加垂直于压升的γ'相的6T磁场进行进行再生热处理，而γ'相位的颗粒数量增加，并且每个单个颗粒的大小都会增加。这表明磁场中的热处理可以愈合并再生对镍基合金的损害。