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J-GLOBAL ID：201502202899400668   整理番号：15A1061995

ガスタービンのImprovement/Modification 高温タービン用耐熱材料と実機適用:使われる材料の開発を目指して

著者 (7件)： 原田広史 (物質・材料研究機構) ,  横川忠晴 (物質・材料研究機構) ,  川岸京子 (物質・材料研究機構) ,  小林敏治 (物質・材料研究機構) ,  小泉裕 (物質・材料研究機構) ,  坂本正雄 (物質・材料研究機構) ,  湯山道也 (物質・材料研究機構)
資料名： 日本ガスタービン学会誌  (Journal of the Gas Turbine Society of Japan)
巻： 43  号： 5  ページ： 349-356  発行年： 2015年09月18日 
JST資料番号： X0134A  ISSN： 0387-4168  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： ガスタービンのタービン翼,タービンディスク等の高温部品に対する耐熱材料の開発および実機適用の状況と課題を述べた。タービン翼について,1)従来のニッケル基超合金の組成,γ母相/γ’析出相の組織構造,レニウムやルテニウムの添加やラフト構造形成によるクリープ破断耐用温度や耐酸化性等の耐熱性の向上の進展を説明した。2)同第5世代超合金をベースとした1700°C級ガスタービン用TMS-1700合金の開発展開,レニウム添加量を低減した低コスト単結晶超合金の開発とタービンシュラウドへの適用並びにタービン翼への適用性試験,および次世代単結晶TMS超合金のロールスロイスTrent1000エンジンのタービン翼への適用等を述べた。一方,3)レニウム,タングステン等の溶解リサイクル利用によるエンジン材料コストの低減(1/4)効果を示した。4)SiC/SiCセラミックス基複合材料の擬延性と破壊靱性向上効果を利用したタービンシュラウド等への適用,およびZrO₂系酸化物の長繊維/織物の開発と複合材料化の進捗状況を述べた。次に,タービン・ディスクについて外周で高温(700°C)かつ内周で高応力(1000MPa)の作動条件に対するクリープ・引張・低サイクル疲労等の強度の確保や損傷許容設計のための亀裂伝播特性の評価の必要性を示し,組成と製造法(鋳造/鍛造,粉末冶金),エンジン適用事例を示した。ニッケル-コバルト基の型鍛造TMW合金により粉末冶金相当のクリープ強度他の耐熱性を実現できるとした。さらに,基材とコーティング層間の二次反応層の形成による強度や耐酸化性の劣化に対して熱力学平衡コーティング法を開発し,遮熱コーティング層の皮膜剥離寿命を大幅に改善した結果を説明した。最後に,EB-PVDセラミック・コーティング層による熱応力緩和の効果を述べ,同装置の整備の必要性を付言した。

シソーラス用語： *タービンディスク ,  *耐熱材料 ,  ニッケル合金 ,  ルテニウム含有合金 ,  レニウム含有合金 ,  クリープ強さ ,  *超合金 ,  シュラウド ,  溶解 ,  リサイクル ,  *複合材料 ,  破壊靱性 ,  耐性 ,  型鍛造 ,  粉末冶金製品 ,  遮熱コーティング ,  *被覆層 ,  熱応力 ,  SiC/SiC複合材料 ,  損傷許容性 ,  単結晶超合金 ,  *ガスタービンエンジン ,  *タービンブレード ,  機械的性質 ,  強度 ,  利用 ,  再利用 ,  *機械 ,  *流体機械 ,  *タービン
準シソーラス用語： *ガスタービン ,  *タービン翼

分類 (4件)： ガスタービン  (PB02040Y) ,  鍛造製品  (WC05040D) ,  粉末冶金製品  (WC02070P) ,  金属材料へのセラミック被覆  (YC02050V)

引用文献 (35件)：

• 原田広史,川岸京子,谷月峰,横川忠晴,小林敏治,藤岡順三,"ガスタービン用高温部材の開発と実用化戦略-CO₂排出25%削減への貢献を目指して",日本ガスタービン学会誌,Vol.38,2010),pp.71-77.
• 原田広史,山崎道夫,小泉裕,"713C合金のγ-γ'結線上にある一連のNi基耐熱合金",鉄と鋼,Vol.65,(1979),pp.1049-1058.
• A.D. Cetel, D.N. Duhi, "Second-generation Nickel-base Single Crystal Superalloy" , Superalloys 1988, Ed. by C. Lund et al, (1988), pp.235-244.
• K. Harris, G.L. Erickson, W. D. Brentnall, J. M. Aurrecoechea, K. G. Kubarych, "Development of The Rhenium Containing Superalloys CMSX-4 & CM186LC for Single Crystal Blade and Directionally Solidified Vane Applications in Advanced Turbine Engines", Superalloys 1992, Ed. by S. D. Antolovich et al, (1992), pp. 297-306.
• G. L. Erickson, "The Development and Application of CMSX-10", Superalloys 1996, Ed. by R.D. Kissinger et al (1996), pp.35-44.

タイトルに関連する用語 (4件)： ガスタービン ,  タービン ,  耐熱材料 ,  開発