(S026_1)Ni 基超合金のタービン翼におけるラフト構造形成のPhase-field シミュレーション

摘要

単結晶Ni 基超合金は母相γ 相中に立方状の析出相γ'相を高い体積率で含むことにより優れ た高温強度を示し、タービン翼等で使用されている。クリープ初期において、γ'相は応力軸と垂直方向 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。これは、内部冷却と燃焼ガスの温度差による熱応力 が影響していることを示唆している。つまり、これらのミクロ組織変化を解析することによって、遠心 力と熱応力の両者を含めてタービン翼の各部位における応力状態を評価することが可能である。そこで、 本研究ではタービン翼表面と垂直に生じる温度勾配に着目してラフト構造の形成をシミュレートした.