1300℃以上の高温領域で使用可能な耐酸化性および高温強度に優れたIrAl基金属間化合物の開発を目的として、IrAlにNiを添加したIr_<1-x>Ni_xAl金属間化合物の高温強度を調べ以下の項目を明らかにした。
(1) IrAlの脆性-延性遷移温度(DBTT)は1073K〜1273Kの間に存在する。Niを添加すると強度は低下するが、DBTTが低下し延性が改善される。
(2) IrAlは1273K付近の温度以上でひずみ速度10^<-3>/s程度で定常変形する。Niを添加すると加工硬化性が高くなる。
(3) IrAlの定常クリープの応力指数は4.2である。また、クリープ後の転位はサブバウンダリー組織を形成し、純金属型のクリープ挙動を示す。Niを添加すると合金型のクリープ挙動に遷移する。
(4) Ir_<0.2>Ni_<0.8>Alのクリープの見かけの活性化エネルギーは400kJ/molとなり、NiAlの見かけの活性化エネルギー(312kJ/mol)の値よりも大きくなる。
(5) NiAlにIrを添加することにより、NiAlのクリープ強度は顕著に向上する。
また、我々はNiAlの圧縮強度およびクリープ強度を改善するのにIr添加が極めて有効であることを発見した。Ir添加したNiAlは1273KにおいてNiAlの3倍の圧縮強度を示し、クリープ速度はNiAlに比べて3桁ほど低下することを見いだした。このNiAlのIr添加による強化機構は、(Ir,Ni)AI合金では多重すべりによる転位反応で不動転位が形成され、その安定化配列によって転位のネットワークが形成されるためと考えられる。Ir添加による強化機構は不動転位の形成による内部応力の増加であると考えられる。