Measures to cracking and oxygen contamination in the selective laser melting method of high-strength Ni-based superalloys

高强镍基高温合金选区激光熔化法裂纹及氧污染的对策

• 批准号: 22H01366
• 负责人: 筧 幸次
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01366/
• 关键词: 付加造形; 選択的レーザー溶融法; 指向性エネルギー堆積; イットリウム添加; 耐熱合金; Ni基超合金; 酸素混入; クリープ; イットリウム; 凝固割れ; 酸素の混入

(1)ニッケル基超合金 IN718 の組織，高温機械的特性に対するイットリウム (Y) 添加の影響について調べた． この研究では，Y の範囲 (0 wt.% -0.58 wt.%) を含む合金が，選択的レーザー溶融法を使用して製造された． その後，溶体化および時効熱処理を行った． 機械的特性は，650°C での高温引張試験と クリープ試験によって評価した． 結果は，0.07wt.％までのＹの添加は，引張およびクリープ延性の両方を高めた． 最大の延性は，0.07wt.%で観察された． Ｙ添加量さらなる増加は，引張試験およびクリープ試験の両方で延性の低下をもたらしたが，引張強度は0.07wt％で最小であり，Y 添加のさらなる増加に伴って増加した． Y の微量添加による延性の改善は，Y の粒界偏析に起因する可能性があり，これがδ相析出物の形態変化と，粒界での Y2O3 の形成による混入酸素の安定化につながった． ただし，Y 含有量が高くなる(>0.07 wt.%)と，延性への有益な効果は，粒界および樹状間領域での Y に富む Ni5Y および NbC 相の析出により低下した． 一方，Y を多く添加した試験片は，Y の固溶と Ni5Yおよび NbC 相の析出によって機械的に強化された．(2)積層造形技術で作製されたハイエントロピー金型合金合金へ，微量のYを添加して固溶酸素を酸化物として固定化を試みた．Yを添加した材料を用いて，積層造形およびY添加がHEAへの機械的特性並びに組織に及ぼす影響について調べた． Y添加により，添加元素であるAlやTiの酸化がより安定なY2O3の生成により抑制され，粒界におけるDP(Discontinuous Precipitation)L12相の析出が抑制され，引張延性およびクリープ寿命・延性が改善された．酸素混入が不可避な積層造形において，混入酸素を固定化するY添加は効果的手法であることを明らかにした

(1) ニ ッ ケ ル base super alloy IN718 の organization, the characteristics of high temperature mechanical に す seaborne る イ ッ ト リ ウ ム (Y) add の influence に つ い て adjustable べ た. こ の research で は, Y の van 囲 (0 wt. % 0.58 wt. %) contains を む alloy が, sentaku of レ ー ザ ー を melt method using し て manufacturing さ れ た. After そ そ, the melting および takes effect on heat treatment を rows った. Mechanical properties で, 650°C で <s:1> high-temperature tensioning experiment と リ リ プ プ experiment によって evaluation 価 た た. The result is まで, 0.07 WWT. % まで まで Y <s:1> add まで, tensioning および リ リ プ プ ductility <s:1> two sides を high めた. Maximum <s:1> ductility, 0.07wt.%で観 cha された. Y amount さ ら な る raised は, extension and test お よ び ク リ ー プ test の struck party で low ductility の を も た ら し た が, extension and strength は minimum 0.07 wt % で で あ り, Y add の さ ら な る raised plus に with っ て raised plus し た. Y の micro-adding に よ る ductility の improve は, Y の LiJie segregation に cause す る possibility が あ り, こ れ が delta facies deposition の morphological variations と, LiJie で の Y2O3 の form に よ る mixed with acid element の stabilization に つ な が っ た. High た だ し, Y contain quantity が く な る と (> 0.07 wt. %), ductility へ の beneficial な unseen fruit は, LiJie お よ び tree areas between で の Y に rich む Ni5Y お よ び NbC precipitation phase の に よ り low し た. Side, Y を く add more し た test piece は, Y の solid solution と Ni5Y お よ び NbC precipitation phase の に よ っ て mechanical に strengthened さ れ た. (2) system of laminated plastic technology で さ れ た ハ イ エ ン ト ロ ピ ー type gold alloy alloy へ, trace の Y を add し て solid solution を acidification acid element content と し て immobilized を try み た. Y を add し を た materials with い て, laminated plastic お よ び Y add が HEA へ の mechanical features and び に に and ぼ す influence に つ い て adjustable べ た. Y add に よ り, add elements で あ る Al や Ti の acidification が よ り settle な Y2O3 の generated に よ り inhibit さ れ, LiJie に お け る DP (Discontinuous Precipitation) の L12 phase Precipitation が inhibit さ れ, lead Zhang Yan sex お よ び ク リ ー プ life, ductility が improve さ れ た. Acid, mixed with が cannot avoid な laminated plastic に お い て, mixed with acid element を immobilized す る Y add は unseen fruit of で あ る こ と を Ming ら か に し た