高性能Ni基単結晶超合金の開発

高性能Ni基単結晶超合金の開発
Keyword : Ni基超合金、高温クリープ、熱疲労、耐酸化性
研究の背景
航空用ジェットエンジンや発電用ガスタービンの効率向上のためには燃焼ガス温度の向上が
必須であり、そのために、タービン材料の耐用温度の向上が求められています。当機構では
タービン翼材料として多くのNi基単結晶超合金を開発しています。
研究の狙い
ジェットエンジン用先進単結晶超合金、発電ガスタービン用低コスト単結晶超合金など、用途
に応じて適切な材料設計を行い、開発合金の実用化に向けて特性評価を行いました。
最先端研究トピックス
400
TMS-238
2nd
101
6th
100
5th
3rd
TMS-196
1st
10-1
TMS-138A
4th
Oxidation resistance:
1100℃, 1h cyclic oxidation
Creep strength:
1100℃/137MPa rapture life
10-2
10-3
PWA1480
TMS-1700
TMS-X
300
0
500
1000
1500
TMF Life /Cycle
Oxidation Resistance
102
2000
CMSX-4
文献
•
•
Rene'N4
100
0
0
Creep Rupture Life (h)
高温酸化特性とクリープ強度特性に優れた
第6世代Ni基単結晶超合金の開発
(K. Kawagishi et al., Superalloys 2012, pp. 189-195, 2012)
TMS-6
200
50
100
150
200
250
300
1100℃/137MPa Creep Rupture Life /h
熱疲労特性とクリープ強度特性に優れた低コストNi基
単結晶超合金の開発
（川岸ら、日本金属学会講演大会、2012年9月）
K. Kawagishi et al., Superalloys 2012, pp. 189-195, 2012.
K. Kawagishi et al., Proceedings of 9th Liège Conference on materials for Advanced
Power Engineering, pp. 761-766, 2010.
応用分野と今後の展開
実用化へ向けた課題
 開発合金の一つは英Rolls-Royce社のTrent1000エンジ
ン部材に採用され、ボーイング787に搭載されています。
 製造コスト抑制のための鋳造性向上
 補修技術の向上
 材料コスト抑制のためのリサイクル技術の開発
 登録特許11件。
エネルギー構造材料分野超合金グループ
川岸京子
E-mail: KAWAGISHI.Kyoko●nims.go.jp
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