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Ni基超合金単結晶ガスタービン動翼の偶発的破壊と残留応力

镍基高温合金单晶燃气轮机转子叶片意外断裂及残余应力

基本信息

批准号：
08750824
负责人：
筧幸次
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750824/
关键词：
Ni基超合金単結晶偶発的破壊残留応力ガスタービン動翼

项目摘要

ガスタービン動翼の表面は1000℃近い高温になるのに対し,内部は空冷されているので,部材は厚さ方向に大きな温度勾配を生じる.主として,この温度の分布の不均一により残留応力を生じると考えられる.疲労き裂の発生および伝播に及ぼすの溶接残留応力の影響について,調べた研究はこれまで多くなざれている.しかし,単結晶材の残留応力測定は,溶接材等の多結晶材とは手法が全く異なることもあり,研究例はほとんどない.また,これまではX線写真を用いて解析を行っていたため,測定精度に問題があった.そこで,背面反射結晶振動カメラとイメージングプレートを用いることにより,データ解析をデジタル化し,測定精度を高めることにより,今までほとんど研究例のないNi基超合金単結晶の残留応力測定のを行った.応力解析のためには少なくとも3方向の格子ひずみを求めなければならないため,(1)試料面と入射X線のなす角が鉛直軸のまわりに連続的に可変であること,(2)試料が水平軸(入射X線軸)のまわりに連続的に可変であることが必要とされる.この測定に用いる結晶振動カメラを作製した.回折X線の測定には,イメージングプレートを用い,データはデジタル化しパソコンで解析を行った.まず,装置のキャリブレーションを行うために,小型の試験片引張り冶具を作製し,荷重を負荷しひずみゲージによりひずみを測定た.フックの法則より負荷応力を求め,単結晶振動カメラの測定応力の検定を行った.しかし,現段階では,応力の測定精度が十分でないため,装置の改良をさらに進める必要ある.

The surface of the rotor wing is 1000℃ near the middle temperature, the interior is air-cooled, and the thickness of the components is high. The temperature distribution is not uniform. The influence of crack initiation, propagation and residual stress of fusion on the formation and propagation of crack was investigated. Determination of residual strength of single crystalline materials, welding materials, etc. X-ray photo analysis, determination of accuracy. The measurement of residual force of Ni-based superalloy crystals was carried out in this study. The force analysis is carried out in three directions: (1) the angle between the specimen plane and the incident X-ray axis is adjustable;(2) the angle between the specimen plane and the incident X-ray axis is adjustable;(3) the angle between the specimen plane and the incident X-ray axis is adjustable;(4) the angle between the specimen plane and the incident X-ray axis is adjustable;(5) the angle between the specimen plane and the incident X-ray axis is adjustable;(6) the angle between the specimen plane and the incident X-ray axis is adjustable;(7) the angle between the specimen plane and the incident X-ray axis is adjustable;(8) the angle between the specimen plane and the incident X-ray axis is adjustable; and (9) the angle between the specimen plane and the incident X-ray axis is adjustable. The measurement of the crystal vibration was carried out. The X-ray measurement was carried out in the following ways: The test piece tension is controlled by the load of the test piece. The method of determining the load force is used to determine the crystal vibration. At present, the accuracy of force measurement is very high, and the improvement of equipment is necessary.