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) The structure and high-temperature mechanical properties of Ninja-based superalloy IN718 (Y) The influence of addition and the adjustment of the properties. この Research では, Y の standard 囲 (0 wt.% -0.58 wt.%) をContaining む alloy が, レーザーmelting method をUsing して manufacturing された. After その, the solution is および and aging heat treatment is performed. Mechanical properties: 650°C, high temperature tension test, クリープ test, 650°C high temperature test test. The result is that the addition of 0.07wt.% of the までのＹの, the ductility of the ductility is high. The maximum ductility is 0.07wt.%. Ｙ Add amount of さらなるincrease は, lead to test the ductility of the test method The low tensile strength is 0.07wt%, the minimum tensile strength is Y Add the added value of the addition. Y のMinor addition of ductility improvementは, Y のGrain boundary segregation にPossibility of origin があり, これがδ phase precipitate morphological changeと, Grain boundary での Y2O3 It is formed by mixing acid and stabilizing it. ただし，Y content が高くなる(>0.07 wt.%)と, ductility へのBeneficial effectは, grain boundary およびdendritic domain でのY にrichむ Ni5Y および NbC Phase の precipitation に よ り low し た． On the one hand, Y is added to test pieces, Y is solid solution, Ni5Y is NbC phase, and NbC phase is precipitated, and mechanical strength is strengthened. (2) The laminated molding technology is used to produce the gold-type alloy alloy, and the trace amount of the solid-soluble acid is added and the acid compound is fixed and the test is carried out. YをAdded materials are used, and multi-layer molding is done. YAdded HEA is used, and the characteristics of the machine are not affected by the organization and structure. The adjustment is done. Adding Y to the acidification of AlTi and stabilizing the generation of Y2O3, inhibiting the generation of Y2O3, and suppressing the particle boundary DP (Discontinuous Precipitation) The precipitation of L12 phase is suppressed and the tensile ductility is improved. The life and ductility are improved. It is inevitable to mix the acid into the layered molding, and the acid to be mixed in to fix it. The method of adding the effect is the technique to create the effect.