Ll_2型(Al,X)_3Ti金属間化合物の延性・ぜい性発現機構

• Project/Area Number: 04239221
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 美浦 康宏 九州大学, 工学部, 教授 (80037879)
• Project Period (FY): 1992
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1992)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 1992: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 金属間化合物 / Al-Ti合金 / 転位の分取 / 逆位相境界エネルギー / 延性とぜい性

Research Abstract

本研究では、Al_3Ti中のAlの一部を6〜10原子%のCrと置換した(Al,Cr)_3Ti合金の構造をX線回折法によって調べ、Ll_2単相であることが確認された合金に関して温度を変化させての圧縮試験を行い、圧縮変形挙動の温度依存性を調べ、変形によって導入された転位の性状をTEM観察によって明らかにし、合金強度との関連を検討した。Crで置換した合金は、他の元素で置換した合金に比べて高温耐酸化性が優れていることが報告されている。主な結果は以下に示すとおりである。
(1)X線解析の結果、Al_<67.5>Ti_<25>Cr_<7.5>(Cr-7.5)合金およびAl_<65>Ti_<25>Cr_<10>(Cr-10)合金は、Ll_2相のみからなっていることが確認された。
(2)圧縮試験の結果、降状強度は室温(約160MPa)から523Kで低下し(約130MPa)、773Kで上昇した(200MPa)。
(3)TEM観察によって、増殖列を形成する転位のすべり面およびバーガースベクトルの方向,大きさを決定し、高倍率観察を行った結果、室温、高温ともに、超格子転位(b=a<110>)が、{111}面上で逆位相境界を介した2本の超格子部分転位(b=a/2<110>)対に分解していることが判った。
(4)2本の超格子部分転位の間隔から逆位相境界エネルギー(γ_<APB>)を推定した結果、室温では約175mJ/m^2(Cr-7.5)、115mJ/m^2(Cr-10)、523Kでは約150mJ/m^2(Cr-7.5)、773Kでは約135mJ/m^2(Cr-7.5)であり、Cr量が多いほど低く、試験温度の上昇とともに低下する傾向がみられた。