(S235)Ni基単結晶超合金のタービン翼におけるラフト構造形成のフェーズフィールドシミュレーション

摘要

Ni基単結晶超合金では、クリープ初期に強化相であるγ'相が応力軸と垂直方向に板状のラフト構造を形成することが知られている。一方、実機使用済みのタービン翼では、タービン回転による遠心力方向から予想されるラフト構造は形成されず、タービン翼の部位によって異なる方向にラフト構造が形成されることも知られている1)。これについては、内部の冷却空気と外部の燃焼ガスによる温度勾配にともなう熱応力による塑性歪が主要因であることが明らかになっている2)。その結果を踏まえ、本研究ではタービン翼の各部位における応力状態を評価することを目的として、遠心力と熱応力を複合させて、系統的にシミュレーションを行い、ミクロ組織との関連を検討した。