1995 Fiscal Year Annual Research Report
高靱性を有するCr_2Nbラーベス相金属間化合物の超高温構造材料としての開発
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07555495
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Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高杉 隆幸 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (20108567)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉田 光彦 宮城高等工業専門学校, 助教授 (40042254)
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| Keywords | 金属間化合物 / ラーベス合金 / 靱性 / 超高温構造材料 / Cr_2Nb / 合金設計 |
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| Research Abstract |
本研究では1300℃で使用可能な高靱性を有するCr_2Nbラーベス相金属間化合物の超高温構造材料としての開発・研究を目的として、合金設計、組織制御、プロセスの改善に基づいて準備した試料の超高温での変形特性の解明を試み、以下のような結果を得た。
1.C15単相組織からなる合金の組織と構造をX線ならびにHRTEM等の手法により解析した。続いて、高温圧縮変形挙動を転位組織と構造との相関において解釈した。その結果、圧縮変形は約1200℃から可能であり、ショックレー部分転位に分解した1/2<011>転位のすべり運動さらには動的再結晶が塑性変形に大きく寄与していることを観察した。
2.V,MoならびにW等の第3添加元素のC15相中での合金挙動と格子特性を明らかにした。その結果、これら元素は約10%前後固溶すること、VはCrと、MoはNbと、Wは両構成元素に置換することを、X線ならびにALCHEMI法等により明らかにした。また、Moの合金化により、C15Cr_2Nb金属間化合物の高温圧縮変形能が著しく改善されることを見出した。さらに、高温での塑性変形能が1/2<011>転位の活動の容易さに依存し、それが構成元素との合金元素の原子寸法因子に関連していることを明らかにした。
3.1350℃でのCr-Nb-VならびにCr-Nb-Mo状態図を明らかにした。その結果、C15Cr_2Nbラーベス相は直接bcc固溶体と平衡していることを観察した。これら2相組織からなる合金の高温圧縮変形挙動を系統的に観察した結果、より低い温度での変形能はCr-richbcc固溶体とC15の2相組織からなる合金で見いだされた。一方は、高強度であるが適度な塑性変形を有する特性はNb-richbcc c固溶体とC15の2相組織からなる合金で見いだされた。
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[Publications] T. Takasugi: "High Temperetue Mechanical Paperties of C15 Lavos Phase Cr_2Nb Intermetallics" Moterials Scienre and Engineering A. 192/193. 805-810 (1995)
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[Publications] M. Yoshida: "Deformatlon Micnostructures of Cr5 Cr_2Nb Laves Phase Intemetallic Cempounds" MRS Symp Proc Publications. 364. 1395-1400 (1995)
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[Publications] T.Takasugi: "Microstructure and High-Temperature Peformatian of the C15 NbCr_2-based Laves Intermetallics on Nb-Cr V Allog System" J.of Materials Researcn. 10. 2463 (1995)
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[Publications] T. Takasugi: "Deformability Improveneut in C15 NbCr_2 Intermetallics by Addition of Ternary Elenents" Acta Materialia. 44. 699-706 (1996)
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[Publications] T.Takasugi: "High Temperature Deformatian and Ternary Alloying of NbCr_2 Laves Infermetallics" Pesign Fundamentals of High Tenperature Composile,Intermefallics and Metal-Ceramics Systems. 235-249 (1996)
