チタン合金オメガ相変態に及ぼす応力の影響に関する高分解能電顕その場観察による研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08650825
• Research Institution: Okayama University of Science
• Principal Investigator: 助台 榮一 岡山理科大学, 工学部, 教授 (00090217)
• Keywords: β型チタン合金 / ω相変態機構 / 高分解能電子顕微鏡法 / その場観察法 / 引張応力負荷時効 / 静水圧力負荷 / ω相生成臨界静水圧 / ω相の初期構造

Research Abstract

β型チタン合金のω相変態機構解明の知見を得るために、ω相形成への応力の影響を電子顕微鏡暗視野像法および高分解能法を用いて調べた。引張応力負荷状態で時効析出への影響を調べた。また、静水圧力負荷の影響を調べた。特に、高分解能電子顕微鏡法により原子レベルでのω相構造生成の観察を実施した。その結果、降伏応力の約半分の引張応力を負荷することにより、時効ω相の核生成数は著しく増加するが、ω相粒子のサイズは減少していることが分かった。これらの結果から、微細なω相粒子を高密度に生成するためには引張応力負荷状態での時効が、単に時効するよりも効果的であることがわかった。静水負荷は、0.5,0.7,1.0,1.5GPaの圧力を10.8ks間それぞれ実施した。これらの負荷試料について、高分解能電子顕微鏡法により原子レベルでのω相構造の生成を調べた。その結果、0.7GPaでω相の初期構造である〈111〉方向に0.28nm間隔の原子配列が多数観察された。0.5GPaの圧力では、同様の構造がわずかしか観察されなかったので、ω相生成の臨界静水圧は0.5GPaと0.7GPaの間の値である、ものと考えられた。また、静水圧力の増加により、形成されるω相構造の大きさが増加することが観察された。これらの結果より、静水圧負荷はω相構造の生成と成長を促進することが明らかになった。静水圧負荷もまた、ω相粒子を高密度に生成させるために有効な方法であることが明らかとなった。

Research Products

• [Publications] E.Sukedai, Y.Kitano: "Investigation of initial structures of aged ω-phase crystals in β-type Ti-Mo alloys using high resolution electron microscopy" Micron,. 28・4. 269-277 (1997)
• [Publications] E.Sukedai, H.Nishizawa: "Investigation of the effects of stresses on the formation of ω-phase crystals in β-type Ti-Mo alloys" Inst. Phys. Conf. Ser. 153,. 569-572 (1997)
• [Publications] E.Sukedai, H.Nishizawa: "Investigation of the ω-phase transformation induced along {112} 〈111〉 twin boundaries in β-Ti alloys using HREM and EELS" International Centennial Symposium on the Eletron. 309-315 (1997)
• [Publications] 第8回電顕サマー・スクール実行委員会、: "電子顕微鏡 基礎技術と応用1997〜ナノ世界への道〜" 佐藤武雄、,