報告書番号

282014

タイトル（和文）

ニッケル基超合金Ｍａｒ－Ｍ２４７の高温疲労寿命評価試験結果

タイトル（英文）

EVALUATION TEST RESULTS OF HIGH-TEMPERATURE FATIGUE LIFE IN A NI-BASE SUPERALLOY MAR-M247

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

ガス－蒸気複合発電の高効率化を実現するために，動・静翼にはより高い高温強度を有する超合金を使用する必要がある。Ｍａｒ－Ｍ２４７はＮｉ基の析出強化型合金のなかでも最も高い高温強度を有する部類に属するばかりでなく，優れた鋳造性を示し，成分元素含有量の若干の変更によって方向性凝固合金としての利用が可能で，柱結晶あるいは単結晶合金として実用化の方向にある。本報告では，本超合金の普通鋳造および一方向凝固柱状晶鋳造による高温疲労寿命についての評価試験を行ない次の結果を得ている。（１）普通鋳造材は，現用の同系超合金と比較し約１．５％高温疲労強度が高い。（２）一方向凝固材は，普通鋳造材のに比較し約６０％高温疲労強度が向上する。（３）普通鋳造材および一方向凝固材の高温疲労寿命特性は，応力依存性が顕著で等価応力振巾によって整理される。

概要 （英文）

FOR REALIZING AN INCREASE IN THE EFFICIENCY OF GAS-STEAM COMBINED-CYCLE POWER GENERATION,IT IS NECESSARY TO EMPLOY SUPERALLOYS HAVING HIGHER STRENGTH AT HIGH TEMPERATURES FOR BLADES AND VANES. MAR-M 247 IS ONE OF NI-BASE PRECIPITATION-HARDENING SUPERALLOYS WITH THE HIGHEST HIGH-TEMPERATURE STRENGTH. IN ADDITION TO THIS MERIT,SINCE THE ALLOY EXHIBITS EXCELLENT CASTABILITY,IT CAN BE USED AS A DIRECTIONALLY SOLIDIFIED(DS)SUPERALLOY BY A LITTLE MODIFICATION OF THE CONTENT OF CHEMICAL ELEMENTS,AND THEREFORE,IT IS PROGRESSING TOWARD PRACTICAL USE AS DS OR SINGLE CRYSTAL ALLOY. IN THIS STUDY,CARRYING OUT THE EVALUATION TESTS OF HIGH-TEMPERATURE FATIGUE LIVES BETWEEN CONVENTIONALLY CAST AND DSMAR-M247 ALLOYS,THE FOLLOWING RESULTS WERE OBTAINED: (1) THECONVENTIONALLY CAST ALLOY GIVES AN ABOUT 15% INCREASE OF HIGH-TEMPERATURE FATIGUE STRENGTH OVER SIMILAR ALLOYS USED PRACTICALLY AT PRESENT. (2) THE HIGH-TEMPERATURE FATIGUE STRENGTH OF THE DS ALLOY SHOWS AN ABOUT60% IMPROVEMENT IN COMPARISON TO THE CONVENTIONALLY CAST ALLOY. (3) THE HIGH-TEMPERATURE FATIGUE LIFE PROPERTIES OF THE CONVENTIONALLY CAST AND DS ALLOYS HAVE REMARKABLE STRESS-DEPENDENCE,AND HENCE THEY CAN BE CORRELATED WITH THE EQUIVALENT STRESS AMPLITUDE.

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