Combined effect of crystallographic anisotropy and oxidation layer on failure of single-crystal Ni base superalloy turbine blade

晶体各向异性和氧化层对单晶镍基高温合金涡轮叶片失效的联合影响

• 批准号: 19560706
• 负责人: KAKEHI Koji
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tokyo Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19560706/
• 关键词: 高温材料; 耐熱材料; タービン翼; ニッケル基超合金; 単結晶; 耐酸化コーティング; クリープ; 異方性; 圧縮強度

航空機タービン翼の折損事故が相次いでいる. 主要因として酸化と関係するき裂進展による破壊が原因として考えられている. そこで, その抑止策を検討するために, 酸化層(耐酸化アルミナイジング層と自然に形成される酸化膜)と結晶異方性(弾性異方性と塑性異方性)の複合作用による破損メカニズムについて調べた. その結果, コーティングを施したNi基単結晶超合金の破断寿命は, 試験片の側面方位の影響受けることが明らかになった. すなわち, 面方位{110}材の方が面方位{100}材に比べ短くなった. これは, 試験片の有効断面積の減少率および, TCP相, ボイド, {111}すべり面の配置に関係したクリープき裂の生成・進展挙動の違いによるためであると考えられる.

飞机涡轮叶片的断裂事故接连发生。主要原因被认为是与氧化相关的裂纹扩展导致断裂。因此，为了研究防止这种情况发生的措施，我们开发了氧化层（抗氧化层）。我们研究了晶体各向异性（弹性各向异性和塑性各向异性）和晶体各向异性（自然形成的氧化膜）和晶体各向异性（弹性各向异性和塑性各向异性）的综合作用引起的失效机理，很明显，样品的横向取向对样品产生影响，换句话说，具有{110}取向的样品比具有{100}取向的样品短，这是由于有效横截面积的减小率。这被认为是由于与TCP相、空隙和{111}滑移面的排列相关的蠕变裂纹的形成和扩展行为的差异。

项目成果

耐酸化コーティングを施した単結晶Ni基超合金のクリープ特性に及ぼす結晶二次方位の影響

二次晶取向对抗氧化涂层单晶镍基高温合金蠕变性能的影响

• 发表时间: 2008
• 期刊: 日本学術振興会第123委員会研究報告 49
• 作者: 上原慎矢;筧幸次;村上秀之
• 通讯作者: 村上秀之

耐摩耗鋼板の機械的特性とミクロ組織に及ぼす軟化熱処理の影響

软化热处理对耐磨钢板力学性能和显微组织的影响

• 发表时间: 2008
• 期刊: 鉄と鋼 Vol.94
• 作者: 原田智也;筧幸次;竹野裕之;吉田功
• 通讯作者: 吉田功

タービンディスク材U720Liの疲労強度に及ぼす組織の影響

微观组织对涡轮盘材料U720Li疲劳强度的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: 林啓介;筧幸次
• 通讯作者: 筧幸次

構造用鋼における熱処理後の機械的特性推定法の開発

开发一种评估结构钢热处理后力学性能的方法

• 发表时间: 2008
• 作者: 渡邉哲史・筧幸次;トピー 竹野裕之・吉田功
• 通讯作者: トピー 竹野裕之・吉田功

単結晶Ni基超合金のクリープ強度に及ぼすRu添加の影響

Ru添加对单晶镍基高温合金蠕变强度的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: 島林俊介;筧幸次
• 通讯作者: 筧幸次