報告書番号

284069

タイトル（和文）

単結晶合金の高温強度特性評価

タイトル（英文）

ESTIMATION OF HIGH-TEMPERATURE STRENGTH OF SINGLE CRYSTAL ALLOY

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

ガス－蒸気複合発電プラントの効率化はガスタービンの高温化に係っている。これは，高温要素部に用いられる超合金のより一層の高度強化が不可欠である。このような状況のもとで，一方向凝固および単結晶合金などの新合金が注目されており，特に単結晶合金はガスタービンの高温化に寄与するものと期待されている。本報告では，単結晶合金ＣＭＳＸ－２の高温強度特性を，英国および国内で鋳造を施したサンプルを用いて評価した。その結果，現用ガスタービンの動翼用普通鋳造合金ＩＮ７８３ＬＣと比較すると，本単結晶合金は動翼設計応力（即ち，１４ｋｇｆ／ｍ■）に対する２０，０００ｈクリープラプチャー強度において約９５℃の温度向上を示した。また，本単結晶合金は９００℃での高温疲労強度にも優れており，一方向凝固鋳造合金Ｍａｒ－Ｍ２４７ＬＣに比べ２倍以上の高強度を示すことが明らかになった。

概要 （英文）

AN INCREASE IN THE EFFICIENCY OF GAS-STEAM COMBINED CYCLE POWER PLANT DEPENDS ON AN INCRASE IN GAS TURBINE TEMPERATURE. THIS REQUIRES SUPERALLOYS FOR HIGH-TEMPERATURE COMPONENTS TO BE STRENGTHEND MORE AND MORE. UNDER SUCH CIRCUMSTANCES, NEW ALLOYS SUCH AS DIRECTIONALLY SOLIDIFIED AND SINGLE CRYSTAL ALLOYS ARE BEING GIVEN ATTENTION. IN PARTICULAR, A SINGLECRYSTAL ALLOY IS EXPECTED TO CONTRIBUTE TOINCREASING THE GAS TURBINE TEMPERATURE. IN THIS REPORT, THE HIGH-TEMPERATURE MECHANICAL PROPERTIES OF A SINGLE CRYSTAL ALLOY(CMSX-2 WERE ESTIMATED BY USING CAST SAMPLES FABRICATED IN EINGLAND AND IN JAPAN. AS A RESULT, COMPARING WITH A CONVENTIONALLY CAST ALLOY IN 738 LC FOR A CURRENT GAS TURBINE BLADE, THE SINGLE CRYSTAL ALLOY SHOWED AN ADVANTAGE OF ABOUT 95 DEGREE IN 20,000H CREEP-RUPTURE STRENGTH AT BLADE-DESIGN STRESS(I.E., 14KGF/SQUAREMM) IT WAS ALSO FOUND THAT THE SINGLE CRYSTAL ALLOYHAD GOOD STRENGTH IN HIGH-TEMPERATURE FATIGUE AT 900 DEGREE AS HIGHER AS TWICE OR MORE THAN DIRECTIONALLY SOLIDIFIED ALLOY MAR-M 247LC.

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