Investigation of formation mechanism of unique {332} deformation twin of beta-type Ti Alloys and improvement of its mechanical property

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05060
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Cho Ken 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (00633661)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: チタン合金 / 双晶変形 / 応力誘起マルテンサイト / 変形挙動

Outline of Final Research Achievements

In this study, the formation mechanism of {332} deformed twin of β-type titanium alloys was clarified. The stress-induced α”martensite phase acts as a nucleation site for the {332} twin at room temperature. However, the formation mechanism changes to the shear and shuffle type atomic displacement mode with decreasing deformation temperature. In addition, it was also suggested, that slowing the strain rate is effective in inducing the formation of the α”martensite phase and the accompanying {332} twinning deformation.

Free Research Field

構造材料

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

β型チタン合金は、航空・宇宙機器や医療・福祉機器など様々な分野で使用されている。本合金特有の{332}双晶による変形は、室温で大きな加工硬化率を得ることができるため、トレードオフの関係にある高強度と高延性を両立し得る変形機構として注目されている。本研究で得られた成果、知見から正確な{332}双晶変形の発現制御が実現されることで、所望の力学特性を有する新たな合金の開発が可能となる。これは、構造材料分野における大きな革新となる。