1996 Fiscal Year Annual Research Report

金属間化合物における結晶粒界構造と高温塑性変形条件の相関

Research Project

Project/Area Number	08242216
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	乾晴行京都大学, 工学研究科, 助教授 (30213135)
Keywords	金属間化合物 / TiAl合金 / 層状組織 / 粒界構造 / 高分解能電子顕微鏡法 / 塑性歪不適合 / 引張延性 / 降伏強度
Research Abstract	金属間化合物でこれまでに報告されている超塑性伸びの最大値は,純金属,合金に比べ1桁も小さい.これは,金属間化合物では,構成異種原子間の強い化学結合のために,結晶粒界の構造が一般の金属,合金のそれとは異なり,結晶粒界での変形の伝播ならびに粒界すべりが困難なためと考えられる.本研究では,少量のTi_3Al相を含む2相TiAlラメラ合金の双結晶(bi-PST結晶)をモデル結晶として作製し,粒界構造と塑性変形挙動の相関を調べることを目的とした.拡散接合法により8通りの方位の組み合わせにつきTiAl bi-PST結晶の作製を試みた.最も良好な接合体が得られる条件は,800℃,24時間真空中で接合後,1350℃,1時間の真空焼鈍を行なうものであった.接合直後でも接合温度が高いほど,また,接合時間が長いほど,接合界面に新しい結晶粒(ラメラ組織を有しないTiAl粒)を生成する傾向が高くなる.拡散結合法により作製したTiAl bi-PST結晶の結晶粒界は,通常の溶製材の粒界で見られるように個々のラメラが互いにロックされた構造を取り,原子尺度でも酸化物などの介在物は全く存在しない.bi-PST結晶の降伏応力は,構成結晶の降伏応力のほぼ中間的な値を取る.接合界面に対し構成結晶が対称的な方位関係を持つ場合,bi-PST結晶に引張伸びは,構成PST結晶のの引張伸びとほぼ同程度の値を示す.しかし,構成結晶のラメラ方位が,接合界面に対し対称的な方位関係からはずれるに従い,bi-PST結晶の引張伸びは,構成結晶の引張伸びよりも低下するようになる.このようなbi-PST結晶の破断は,接合界面,つまり結晶粒界でのクラックの生成に始まっており,粒界での歪の適合性がクラックの生成,すなわち引張伸びに重要な役割を果たしていることがわかった.

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] K.Ito: "Plastic Deformation of MoSi_2 and WSi_2 Single Crystals and Directionally Solidified MoSi_2-Based Alloys" Intermetallics. 4. S119-S131 (1996)
[Publications] M.C.Kim: "Microstructure and Mechanical Properties of Two-Phase TiAl-Mo Alloy in Each of Single-,DS- and Polycrystalline Forms" Materials Transaction of Japan Institute of Metals. 37. 1197-1203 (1996)
[Publications] D.R.Johnson: "Directional Solidification and Microstructural Control of the TiAl/Ti_3Al Lamellar Microstructure in TiAl-Si Alloys" Acta Materialia. 44. 2523-2535 (1996)
[Publications] H.Inui: "Compositional Variations at TiAl/TiAl Lamellar Boundaries in Binary and Some Ternary PST Ti-Al" Philosophical Magazine A. 74. 451-464 (1996)
[Publications] M.Yamaguchi: "Recent Progress in Our Understanding of Deformation and Fracture of Two-Phase and Single-Phase TiAl Alloys" Materials Science & Engineering. A213. 25-31 (1996)
[Publications] H.Inui: "Temperture Dependence of Yield Stress,Deformation Mode and Deformation Structure in Single Crystals of TiAl (Ti-56at.%Al)" Philosophical Magazine A. 75. 395-423 (1997)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

金属間化合物における結晶粒界構造と高温塑性変形条件の相関

Principal Investigator

乾 晴行 京都大学, 工学研究科, 助教授 (30213135)

Research Products

[Publications] K.Ito: "Plastic Deformation of MoSi_2 and WSi_2 Single Crystals and Directionally Solidified MoSi_2-Based Alloys" Intermetallics. 4. S119-S131 (1996)

[Publications] M.C.Kim: "Microstructure and Mechanical Properties of Two-Phase TiAl-Mo Alloy in Each of Single-,DS- and Polycrystalline Forms" Materials Transaction of Japan Institute of Metals. 37. 1197-1203 (1996)

[Publications] D.R.Johnson: "Directional Solidification and Microstructural Control of the TiAl/Ti_3Al Lamellar Microstructure in TiAl-Si Alloys" Acta Materialia. 44. 2523-2535 (1996)

[Publications] H.Inui: "Compositional Variations at TiAl/TiAl Lamellar Boundaries in Binary and Some Ternary PST Ti-Al" Philosophical Magazine A. 74. 451-464 (1996)

[Publications] M.Yamaguchi: "Recent Progress in Our Understanding of Deformation and Fracture of Two-Phase and Single-Phase TiAl Alloys" Materials Science & Engineering. A213. 25-31 (1996)

[Publications] H.Inui: "Temperture Dependence of Yield Stress,Deformation Mode and Deformation Structure in Single Crystals of TiAl (Ti-56at.%Al)" Philosophical Magazine A. 75. 395-423 (1997)

乾晴行京都大学, 工学研究科, 助教授 (30213135)