1996 Fiscal Year Annual Research Report
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08455313
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
丸山 公一 東北大学, 工学部, 教授 (90108465)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 裕之 東北大学, 工学部, 助手 (10225998)
小池 淳一 東北大学, 工学部, 助教授 (10261588)
及川 洪 東北大学, 工学部, 教授 (30005243)
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| Keywords | 高温構造材料 / 高温クリープ / チタンアルミナイド / 材料設計 / 組織制御 / ラメラ組織 / データベース |
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| Research Abstract |
α_2Ti_3Al相とγTiAl相からなる二相チランアルミナイドは,軽量でかつ高い高温強度を示し,次世代の高温材料として注目されている.この材料をより高性能化するには,その組織を最適に設計する方法論を確立する必要がある.本研究では,その基礎として,チタンアルミナイドの組織と高温強度の関係を検討し,以下の結果を得た.
1.本材料は,組成や熱処理条件によって種々の組織形態をとる.ラメラ粒とγ粒からなるDuplex組織では,ラメラ粒が多いほど高強度で,粗大結晶粒の完全ラメラ組織が,最高の高温強度を示す.最も高強度の完全ラメラ材料のクリープ強度も,以下の組織因子に影響される.
2.ラメラ層間隔が小さいほど,高いクリープ強度を示す.ただし,この強化は,高いクリープ速度あるいは低温で顕著になる.逆に低クリープ速度では,層間隔の影響が消失し,さらに低クリープ速度になると,層間隔が小さいほどクリープ速度が上昇する可能性がある.
3.微細な層間隔のラメラ組織は,応力負荷時(クリープ開始時)の降伏を制御し,高応力域で大きな強化を引き起こす.
4.0.1mm以上の結晶粒径では,クリープ強度は結晶粒径に依存しない.しかし,それ以下では,結晶粒の微細化はクリープ強度を低下させる可能性がある.
γ相の体積比(Al濃度)は,クリープ強度に大きな影響は及ぼさない.
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[Publications] Y. Nagae: "General Creep Characteristics of α_2 Single-Phase Polycrystalline Intermetallics" Mater. Sci. Eng.A213. 32-36 (1996)
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[Publications] J. Koike: "High Temperature Strength of αTi-Al Alloys with a Locally Ordered Structure" Mater. Sci. Eng.A213. 98-102 (1996)
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[Publications] 丸山公一: "TiAlのクリープ変形とクリープ強度" まてりあ. 35. 1070-1076 (1996)
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[Publications] 山本隆一: "完全ラメラ組織TiAl合金の高温使用を目的として組織設計" 日本学術振興会第123委員会研究報告. 37. 203-210 (1996)
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[Publications] K. Maruyama: "Influence of composition on creep of alpha-two Ti_3Al polycrystals" Proc. of the 8th World conference on Titanium (The Inst. Mat.). 348-355 (1996)
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[Publications] 丸山公一: "TiAl系単相材および2相材のクリープ" 金属間化合物-新高温材料としての可能性-(日本金属学会). 194-202 (1996)
