Ni 基ODS 超合金におけるゾーンアニーリングによる一

日本金属学会春期講演大会（2014）
耐熱材料
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        
[] The advanced high temperature Nibase oxide dispersion strengthened (ODS) superalloy has excellent high
temperature properties caused by both dispersed fine oxide particles and γ´ precipitation. The aim of this study is to characterize its
microstructure and element distribution after aging.
[] The atomized CMSX10 alloyed powder and yttria powder were mechanically alloyed by attritiontype ball mill
for 48 hours in Ar gas atmosphere. Based on the measurement of solidus and solvus temperatures, the MAed powder was aged in
evacuated silica tube at different conditions as: 1stepaged (900°C/24h), 2 stepaged (1150°C/4h870°C/24h) and 3stepage
(1150°C/4h870°C /24h760°C /30h). The microstructure and element distribution of MAed and Aged powders were evaluated
by FESEM, EPMA and TEM.
[] The solidus and solvus temperatures of the MA powders were evaluated by means of DTA analysis. AsMAed powder
contains only γ phase grains as either globular or lamellar structure, while aged powder contains precipitated γ´ phase and oxide
particles. There are some spottylike areas in 1step aging related to spherical morphology of γ´ with the size of about 200nm or
less, however in 2step and 3step aging two kinds of γ’ can be found: coarse irregular morphology (about 1µm or more) and fine
spherical morphology (about 200nm or less). Also, there is a distribution of very fine γ´ with the size of 5070 nm in γ phase. Both
kinds of γ’ have Eutecticlike lamellar structure in 10 nm size keeping coherent interface with γ phase. EPMA analysis showed
that Al, Ta have partition to γ’, while Co, Cr, Re, Mo, W partition to γ phase. The oxide particles were also found to be finely
distributed.

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 基  超合金におけるゾーンアニーリングによる一方向再結晶形成機構
合金におけるゾーンアニーリングによる一方向再結晶形成機構
におけるゾーンアニーリングによる一方向再結晶形成機構
北大院工 ○田屋賢太郎(院生)，鵜飼重治，大野直子，林重成
コベルコ科研奥田 隆成 
[緒言]
緒言]Ni 基 ODS 超合金では、結晶粒界が変形・破壊の起点になるため、応力負荷方向に対し結晶粒界が平行に配列
した粗大な一方向再結晶組織にする必要がある。本研究では、酸化物粒子の粗大化が顕著に起こらない温度でゾー
ンアニーリング処理を行い一方向再結晶組織を生成し、その組織形成機構を検討した。
[実験方法]
実験方法]アトライターボールミルで作製したメカニカルアロイング合金粉末を 1150℃で熱間押出しにより棒状
に固化成形した。化学成分は PM1000 相当（Ni-20Cr-0.5Ti-0.3Al-0.6Y2O3：mass%）である。その後、アルゴンガス
フロー雰囲気中でゾーンアニーリング試験を行った。高周波誘導コイル加熱部のピーク温度は 1200℃、1250℃、
1300℃でコイルの移動速度は 0.005～1mm/min とした。
[結果]
結果]押出し棒材は約 1μm 未満の微細な結晶粒であったが、これにゾーンアニーリング処理を施すことで長さ数
mm 程度の粗大な一方向再結晶粒を生成することができた。これは 2 次再結晶粒であり、コイルの移動に追従して加
熱部先端より成長していることを確認した。2 次再結晶粒サイズは加熱部のピーク温度とコイル移動速度に依存し、
2次再結晶粒サイズが最大を挙るコイル移動速度は1200℃から1300℃に高温化するほど高移動速度側にシフトする。
2 次再結晶粒形成の駆動力は微細な結晶粒から成る粒界エネルギーであるが、その成長速度は等温加熱で予測され
る結晶粒の成長速度に比べて桁違いに大きい。ゾーンアニーリング処理後の酸化物粒子は受入材と比べてほとんど
成長しておらず、結晶粒のみを一方向に粗大化・成長させることができた。

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