モリブデン金属間化合物基合金の超高温特性の解明と材料設計原理の確立

阐明钼金属间化合物基合金的超高温性能并建立材料设计原则

• 批准号: 21360334
• 负责人: 吉見 享祐
• 金额: $ 11.73万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21360334/
• 关键词: 超高温; 耐熱材料; 金属間化合物; モリブデン; エネルギー変換

これまでMo過剰なMo-Si-B合金では、1600℃における三元系状態図がいくつか提案されているが、本合金の用途などから、より高温の状態図が求められていた。そこで本研究では、1800℃におけるMo過剰側の三元状態図を実験的に定めると共に、凝固組織から熱処理組織への組織の発達について詳細を検討し、本合金に対する組織制御の指針を得ることができた。一方、このMo-Si-B合金にReおよびTiCを添加し、Mo-Re-Si-B四元系およびMo-Si-B-TiC五元系合金の1800℃における状態図の検討を行った。Mo-Re-Si-B合金では、Re添加によってMo固溶体の体積率が増加し、逆にMo_3Si金属間化合物の体積率が減少すること、ReはMo固溶体中に優先的に固溶すること、Reの添加量が10at%を超えた辺りからMo-Re金属間化合物であるσ相が生成することなどを明らかにした。また、Reを添加することでMo固溶体中のSi濃度も上昇し、このSi量の増加によってMo固溶体は顕著に硬化し、その硬化率がLabusch限界に従うことなどを示すことができた。Mo-Si-B-TiC合金では、TiCが安定相として分離するため、Mo固溶体、Mo_3Si金属間化合物、Mo_5SiB_2ボライド、TiCカーバイドの四相合金となることを、世界で初めて見いだした。また、TiCの添加量を適正化することによって、微細でかつMo固溶体が母相となりうる組成が存在することを発見した。これによって、今後、Mo-Si-B基合金の合金開発と組織制御が大きく前進することが期待される。

これまでMo 剰なMo-Si-B alloy では, 1600℃ におけるternary system state 図がいくつかProposalされているが, のpurpose of this alloyなどから, よりHigh temperature のstate図が request められていた.そこでThis study is based on the ternary state of the 1800℃ におけるMo and the solidified structure of にを実験. The structure of the heat treatment is as detailed as the texture of the structure, and the structure of the alloy is controlled as the pointer is. On the one hand, the Mo-Si-B alloy with the addition of TiC and the Mo-Re-Si-B quaternary alloy with the Mo-Si-B-TiC pentary alloy are in the 1800℃ state. Mo-Re-Si-B alloy では、Re addition によってMo solid solution のincrease the volume ratio が Increase し、Inverse にMo_3Si intermetallic compound のvolume % decrease すること、ReはMo Among the solid solutions, the preferred ones are solid solution solution and Re addition amount of 10at% and super solution.からMo-Re intermetallic compound であるσ phase が generates することなどを明らかにした.また、ReをAdd することでMo The concentration of Si in the solid solution increases し、The amount of Si increases and the amount of Si increases によってMo The solid solution is hardened and the hardening rate is hardened. The Labusch limit is the limit of the solid solution. Mo-Si-B-TiC alloy, TiC stable phase, separation, Mo solid solution, Mo_3Si intermetallic Compounds, Mo_5SiB_2 ボライド, TiC カーバイドの four-phase alloy となることを, the world's first めて见いだした.また, TiC の addition amount を normalization す る こ と に よ っ て, fine で か つ Mo solid solution が mother phase と な り う る composition が す る こ と を発见し た. In the future, the development of Mo-Si-B-based alloys and the structural control of alloys will be greatly anticipated.

项目成果

As-cast Microstructure of Mo-Si-B Ternary Alloys and Their Evolution by Heat Treatment

Mo-Si-B三元合金的铸态组织及其热处理演变

• 发表时间: 2009
• 期刊: Proceedings of Processing and Fabrication of Advanced Materials XVIII 2
• 作者: Song-Ho Ha;Kyosuke Yoshimi;Kouichi Maruyama
• 通讯作者: Kouichi Maruyama

Mo_<99>-Mo_5SiB_2 Eutectic Reaction in Liquidus Projection of Mo-Si-B System

Mo-Si-B体系液相线投影中的Mo_<99>-Mo_5SiB_2共晶反应

• 发表时间: 2010
• 作者: 河星鎬;吉見享祐;丸山公一
• 通讯作者: 丸山公一

素粉末を用いた放電プラズマ焼結法によるMo-Si-B合金の合成と熱処理による組織変化

原粉放电等离子烧结法合成Mo-Si-B合金及其热处理引起的结构变化

• 发表时间: 2010
• 作者: 木村隆紀;河星鎬;吉見享祐;丸山公一
• 通讯作者: 丸山公一

Solidification Behavior and Microstructure Evolution by Heat Treatment in Mo-Si-B Ternary Alloys

Mo-Si-B 三元合金热处理的凝固行为和微观结构演变

• 发表时间: 2009
• 作者: 河星鎬;吉見享祐;丸山公一
• 通讯作者: 丸山公一

Microstructure Evolution and Solubility Change of Constituent Phases in Mo-Si-B Based Alloys at 1800℃

Mo-Si-B基合金1800℃组织演变及成分相溶解度变化

• 发表时间: 2011
• 作者: Kyosuke Yoshimi;Seong-Ho Ha;Maruyama Kouichi
• 通讯作者: Maruyama Kouichi