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耐熱材料の実用化を目指した新規なコーティング皮膜の形成

以耐热材料的实用化为目标的新型涂膜的形成

基本信息

批准号：
01F00776
负责人：
成田敏夫
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

TiAl合金は軽量で耐熱性にすぐれることから、現在、自動車のターボチャージャー翼として実用化されており、今後、ジェットエンジン等への応用が期待されている。しかし、この高温・燃焼ガス雰囲気では、耐酸化性に劣ることから、耐酸化性に優れたコーティングプロセスの開発が望まれている。本研究では、Liu博士が提案したAg添加TiAl合金を物理的蒸着法で成膜したコーティングの耐酸化性、特に、高温酸化に対する水蒸気の影響について調査した。その結果、Ag含有量が3mass以上でその効果が現れ、5mass%が最適組成であることを明らかにした。しかし、Agは高価であることから、Ag添加量の低減のための探索試験を実施した。その結果、TiAlの母材にAgとCrを複合添加することを提案した。Crを5mass%添加するとAgの添加量は2mass%以下でもその効果が現る事を新しく見いだした。これは、高価なAgの削減を可能にし、実用化に向けて大変有利である。この組成を有する合金をコーティング皮膜に応用するため、その試料作りを開始した。また、この研究成果をJSPSの企業説明会(三菱重工業、長崎研究所)で説明する機会があり、実用化の打診を受けた。しかし、2年間の研究期間が終了したため、それらを実証することは出来なかった。なお、アーク溶解で作成した候補合金は、企業で機械的特性を評価した結果、脆性の克服が必要であることが明らかとなった。この点については、組織制御の熱処理を補と後巣事によって、改善は可能であると考えられる。

TiAl alloys are expected to be used in applications such as heat resistance, current and automotive applications, and future applications. The development of high temperature and combustion resistance is expected to improve the acid resistance. In this study, Dr. Liu proposed to investigate the effect of water vapor on the film formation, acid resistance, and high temperature acidification of Ag-doped TiAl alloys by physical evaporation method. As a result, the Ag content is more than 3mass, and the optimum composition is 5 mass %. The amount of Ag added was decreased and the exploration was carried out. As a result, Ag and Cr were added to TiAl base material. Cr 5 mass %, Ag 2 mass % or less This is a very good way to reduce the cost of energy. This composition can be used as an alloy for coating, and the preparation of test materials can begin. JSPS corporate presentations (Mitsubishi Heavy Industries, Nagasaki Research Institute) on the results of this research were held to explain the opportunities and opportunities for practical application. The research period of 2 years ended. It is necessary to evaluate the mechanical properties of the alloy and overcome the brittleness. The heat treatment system can be improved by heat treatment.