【公開日：2025.05.07】【最終更新日：2025.05.07】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22HK0084
利用課題名 / Title
耐熱合金のミクロ組織と力学特性に関する研究
利用した実施機関 / Support Institute
北海道大学 / Hokkaido Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/Electron microscopy,集束イオンビーム/Focused ion beam,表面・界面・粒界制御/ Surface/interface/grain boundary control
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
杉野 義都
所属名 / Affiliation
北見工業大学 工学部 機械電機系
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
澤厚貴,内田悠,遠堂敬史
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
HK-304：集束イオンビーム加工・観察装置
HK-301：環境セル対応透過電子顕微鏡
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
耐熱合金は、長時間においても安定な高温強度が求められているが、ミクロ組織を評価することが高温強度の向上に寄与する。そのため、本研究で、熱処理前後でのミクロ組織を評価することを目的とした。
実験 / Experimental
3つの異なる熱処理条件（受け入れ材、700℃熱処理材、800℃熱処理材）の耐熱合金について、ビッカース硬さ試験でのHv0.1のそれぞれの値の違いについて、FIB-SEM(型式：JIB-4600HKD)でビッカース硬さ試験後の表面近傍よりTEMサンプルを作製した。
結果と考察 / Results and Discussion
ビッカース硬さの違いによる結晶粒組織や元素分析の違いについて、TEM観察を実施した(Fig.1)。TEM（型式：JEM-2010)による80k(8万倍)の明視野像より、結晶粒サイズについては、3種類のサンプルとも、サブミクロン（1〜2μm）であった。Niのfcc構造であるγ（ガンマ）相とともに、Ni3AlのL12構造のγ’（ガンマ-プライム）相と思われる析出物も観察された。 さらに200k(20万倍)のTEM付属のEDXで、3つのサンプルとも、3ヶ所ずつ点分析を行いNi-Cr-Al合金であることが分かったが、結晶粒サイズがサブミクロンのため、γ相とγ’相の違いについては、元素分析のAl濃度の結果では、判断がつかなかった。 今後、ディフラクションパターンによる結晶構造解析を実施して、析出物の有無についても詳細に見ていき、ビッカース硬さと材料内部の転位組織を変化について考察していく。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig.1 TEM micrographs after heat treatment (a) As-received (b)700℃ (c)800℃
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本研究は、ARIM R4年度試行的利用制度の支援を受けて実施した。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 速水瑛, 杉野義都, 吉田裕; Ni 基合金の熱処理による材料力学特性に及ぼす効果, 日本設計工学会2024年秋季大会, 2024年9月22日, 北見工業大学, 口頭発表
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件