モリブデン金属間化合物基合金の超高温特性の解明と材料設計原理の確立

阐明钼金属间化合物基合金的超高温性能并建立材料设计原则

基本信息

批准号：
21360334
负责人：
吉見享祐
金额：
$ 11.73万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21360334/
关键词：
超高温耐熱材料金属間化合物モリブデンエネルギー変換

项目摘要

これまでMo過剰なMo-Si-B合金では、1600℃における三元系状態図がいくつか提案されているが、本合金の用途などから、より高温の状態図が求められていた。そこで本研究では、1800℃におけるMo過剰側の三元状態図を実験的に定めると共に、凝固組織から熱処理組織への組織の発達について詳細を検討し、本合金に対する組織制御の指針を得ることができた。一方、このMo-Si-B合金にReおよびTiCを添加し、Mo-Re-Si-B四元系およびMo-Si-B-TiC五元系合金の1800℃における状態図の検討を行った。Mo-Re-Si-B合金では、Re添加によってMo固溶体の体積率が増加し、逆にMo_3Si金属間化合物の体積率が減少すること、ReはMo固溶体中に優先的に固溶すること、Reの添加量が10at%を超えた辺りからMo-Re金属間化合物であるσ相が生成することなどを明らかにした。また、Reを添加することでMo固溶体中のSi濃度も上昇し、このSi量の増加によってMo固溶体は顕著に硬化し、その硬化率がLabusch限界に従うことなどを示すことができた。Mo-Si-B-TiC合金では、TiCが安定相として分離するため、Mo固溶体、Mo_3Si金属間化合物、Mo_5SiB_2ボライド、TiCカーバイドの四相合金となることを、世界で初めて見いだした。また、TiCの添加量を適正化することによって、微細でかつMo固溶体が母相となりうる組成が存在することを発見した。これによって、今後、Mo-Si-B基合金の合金開発と組織制御が大きく前進することが期待される。

到目前为止，对于Mo过量的Mo-Si-B合金，已经提出了几种在1600°C下的三元相图，但出于该合金的使用等目的，需要更高温度的相图。因此，在本研究中，我们通过实验确定了1800℃下Mo过量侧的三元相图，检查了从凝固组织到热处理组织的组织发展细节，并获得了该合金显微组织控制的指导方针。我能够做到。另一方面，我们在Mo-Si-B合金中添加Re和TiC，研究了Mo-Re-Si-B四元系和Mo-Si-B-TiC五元系合金在1800℃时的相图。。 Mo-Re-Si-B合金中，随着Re的添加，Mo固溶体的体积分数增加，而Mo_3Si金属间化合物的体积分数减少，并且Re优先固溶在Mo固溶体中。研究表明，当 Re 添加量超过 10 at% 时，就会形成 σ 相（Mo-Re 金属间化合物）。此外，通过添加Re，Mo固溶体中的Si浓度也增加，并且Si含量的增加显着硬化了Mo固溶体，并且我们能够表明硬化速率遵循拉布施极限。我们在世界上首次发现，在Mo-Si-B-TiC合金中，TiC作为稳定相分离，形成Mo固溶体、Mo_3Si金属间化合物、Mo_5SiB_2硼化物和TiC的四相合金碳化物。我们还发现，通过优化TiC的添加量，可以得到一种可以以细小的Mo固溶体作为母相的成分。预计这将在未来 Mo-Si-B 基合金的合金开发和微观结构控制方面取得重大进展。

项目成果

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专利数量（0）

As-cast Microstructure of Mo-Si-B Ternary Alloys and Their Evolution by Heat Treatment

Mo-Si-B三元合金的铸态组织及其热处理演变

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
Proceedings of Processing and Fabrication of Advanced Materials XVIII 2
影响因子：
0
作者：
Song-Ho Ha;Kyosuke Yoshimi;Kouichi Maruyama
通讯作者：
Kouichi Maruyama

Mo_<99>-Mo_5SiB_2 Eutectic Reaction in Liquidus Projection of Mo-Si-B System

Mo-Si-B体系液相线投影中的Mo_<99>-Mo_5SiB_2共晶反应

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
河星鎬;吉見享祐;丸山公一
通讯作者：
丸山公一

Solidification Behavior and Microstructure Evolution by Heat Treatment in Mo-Si-B Ternary Alloys

Mo-Si-B 三元合金热处理的凝固行为和微观结构演变

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
河星鎬;吉見享祐;丸山公一
通讯作者：
丸山公一

素粉末を用いた放電プラズマ焼結法によるMo-Si-B合金の合成と熱処理による組織変化

原粉放电等离子烧结法合成Mo-Si-B合金及其热处理引起的结构变化

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
木村隆紀;河星鎬;吉見享祐;丸山公一
通讯作者：
丸山公一

Microstructure Evolution and Solubility Change of Constituent Phases in Mo-Si-B Based Alloys at 1800℃

Mo-Si-B基合金1800℃组织演变及成分相溶解度变化

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kyosuke Yoshimi;Seong-Ho Ha;Maruyama Kouichi
通讯作者：
Maruyama Kouichi

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吉見享祐其他文献

Effect of Heat Treatments on Microstructure of Rapidly Solidified TiCo Ribbons

热处理对快凝TiCo带材显微组织的影响

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
MRS Symposium Proceedings Vol.842(印刷中)
影响因子：
0
作者：
吉見享祐;Kyosuke Yoshimi;吉見享祐;K.Yoshimi et al.;吉見享祐;K.Yoshimi;K.Yoshimi et al.;Kyosuke Yoshimi;Kyosuke Yoshimi;K.Yoshimi et al.;吉見享祐;Rysuke Nakamura;Tomohide Haraguchi;Kyosuke Yoshimi et al.;Kyosuke Yoshimi et al.;Kyosuke Yoshimi et al.
通讯作者：
Kyosuke Yoshimi et al.

Nanoscale Surface Self-Patterning of FeAl Single Crystals by Vacancy Absorption Process

通过空位吸收过程实现 FeAl 单晶的纳米级表面自图案化

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Applied Physics Letters 89・7
影响因子：
0
作者：
吉見享祐;Kyosuke Yoshimi;吉見享祐;K.Yoshimi et al.
通讯作者：
K.Yoshimi et al.

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DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Philosophical Magazine Vol.85
影响因子：
0
作者：
吉見享祐;Kyosuke Yoshimi;吉見享祐;K.Yoshimi et al.;吉見享祐;K.Yoshimi;K.Yoshimi et al.;Kyosuke Yoshimi;Kyosuke Yoshimi;K.Yoshimi et al.;吉見享祐;Rysuke Nakamura;Tomohide Haraguchi;Kyosuke Yoshimi et al.
通讯作者：
Kyosuke Yoshimi et al.

ナノポーラス金属材料とボトムアップ型ナノ組織制御

纳米多孔金属材料和自下而上的纳米结构控制

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
日本金属学会報まてりあ 46・3
影响因子：
0
作者：
吉見享祐
通讯作者：
吉見享祐

Nanoscale Surface Self-Patterning of FeAl Single Crsytals by Vacancy Absorption Process

通过空位吸收过程实现 FeAl 单晶的纳米级表面自图案化

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Applied Physics Letters 89・7
影响因子：
0
作者：
吉見享祐;Kyosuke Yoshimi;吉見享祐;K.Yoshimi et al.;吉見享祐;K.Yoshimi;K.Yoshimi et al.;Kyosuke Yoshimi;Kyosuke Yoshimi;K.Yoshimi et al.
通讯作者：
K.Yoshimi et al.