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ガスタービンにおける高温合金ギアの応用と特性
ガスタービンの運転中、ギアは非常に高い温度にさらされます。耐熱合金材料は優れた高温強度を持ち、高温での大きな負荷に耐えることができます。たとえば、ニッケルベースの耐熱合金は、700〜1000°Cの高温でも高い降伏強度と引張強度を維持できます。これは、合金中のニッケル元素とその他の合金元素（クロム、モリブデン、タングステンなど）が安定した強化相を形成し、高温での粒子の滑りや変形を効果的に防止できるため、ギアが高温および高応力条件下で過度に変形したり破損したりしないことが保証されます。
この高温強度特性により、ギアは安定して動力を伝達することができ、ガスタービンが長時間運転されている場合や高出力条件下でも、良好な機械的特性を維持できるため、ギアの変形による動力伝達効率の低下やシステム障害を効果的に回避できます。
ガスタービンの頻繁な起動、停止、負荷の変化の際、ギアは加熱と冷却のサイクルを繰り返します。高温合金ギアは耐熱疲労性に優れており、このような熱サイクルによる応力変化に耐えることができます。合金の微細構造は、融点が高く熱安定性に優れた元素を追加するなど、特別に設計されているため、温度が急激に変化してもギアの内部構造が簡単に割れたり損傷したりすることはありません。
ギアが高温動作状態から急速に冷却されるか、または起動プロセス中に急速に加熱される場合でも、熱疲労耐性により、熱応力集中によるギアの早期故障が防止され、ガスタービン動力伝達システムの信頼性が確保されます。
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