報告書番号

T99094

タイトル（和文）

ガスタービン動翼用ニッケル基一方向凝固超合金の微視組織に基づくクリープ特性評価

タイトル（英文）

Evaluation of Creep Properties of Directionally Solidified Nickel Base Superalloy for Gas Turbine Blades Based on Microstructures

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

ガスタービン動翼用ニッケル基一方向凝固超合金のクリープ特性と、クリープの結果生じる微視組織変化を調べた。その結果、本超合金が従来のIN738LC多結晶超合金に比べ20℃程度高いクリープ破断強度、およそ3倍の伸びと寿命を有していることが判った。また、クリープ中に強化相であるγ’相の応力に垂直な方向への優先成長(ラフト化)が見られた。本試験範囲内でラフト化の割合は、温度、時間に依存して変化しており、応力の影響は少なかった。このことはγ’長径と時間からおおよその温度の見積もりが可能であることを示唆している。また変形初期において力学的に等しい変形条件でも、変形後半では高温、低応力の条件ほどクリープ速度が高くなる傾向があるが、これはラフト化よりも主としてクリープ変形機構の差異によるためと考えられる。

概要 （英文）

In order to investigate the creep properties and the microstructure change due to creep deformation, creep tests and microstructure observations were performed for creep ruptured and interrupted specimens of a direcitonally solidified nickel base superalloy for gas turbine blades. Under the same creep conditions, rupture times and ductilities were 3 times larger than those of IN738LC polycrystalline materials popularly used for gas turbine blades. And the temperature is 20 deg.C higher than that of IN738LC under the contidions showing same creep rupture strength. It is indicated that unidirectonal solidification seems to be effective to creep strength under higher temperature and lower stress conditions. Directional coarsenings of gamma prime pricipitates vartical to the stress axis, so-called rafting, were observed in crept specimens. Major axis size of rafted pricipitates varied depending on the temperature and time in the conditions. The effect of creep stress seems to be in scatter. This indicates that temperature can be estimated from major axis size of gamma prime and time. Tertiary creep rate of the specimen crept under high temperature and lower stress seems to be faster than that crept under lower temperature and higher stress even if specimens revealed same minimun creep rate. The difference of creep deformation mechanism rather than rafting causes this defference of creep rate. Taking this result into consideration, prediction of creep curve would be inproved.

報告者

キーワード