2015 Fiscal Year Annual Research Report
不純物元素およびナノスケール変調構造の制御によるチタン基超弾性合金の高性能化
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25289247
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
金 へよん 筑波大学, 数理物質系, 教授 (20333841)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | マルテンサイト変態 / チタン合金 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Ti-(23, 26)NbおよびTi-23.3Nb-2Zr-0.7Ta合金に酸素および窒素を0.3～1.8at.%添加した合金を用い、微細組織および機械的・物理的特性に及ぼす侵入型元素の影響を調べた。特にTi-Nb-N合金の一定応力・一定温度下における変形・変態挙動について、引張応力下その場XRD測定により353~473Kの温度範囲で調査した。(Ti-23Nb)-(0.5, 1.0)N合金を一定応力・一定温度下で保持すると、時間経過によりマルテンサイト変態が進行し、歪みが発生した。その歪みは加熱によって回復した。各温度の歪み-時間曲線から、一定応力・一定温度下におけるマルテンサイト変態のTTT-diagramを作成した。その結果、(Ti-23Nb)-(0.5, 1.0)N合金ともにC曲線を描くことが確認できた。動的粘弾性測定により内部摩擦を測定した結果、(Ti-23Nb)-(0.5, 1.0)N合金ともにSnoek peakが観測された。N添加量が多いほど、ピークの大きさ、見かけ上の拡散の活性化エネルギーは大きくなった。一定応力・一定温度下でマルテンサイト変態させた試料から多くの熱的オメガ相が観察された。以上の結果、一定応力・一定温度下におけるマルテンサイト変態の進行は、侵入型元素の拡散、マルテンサイトの駆動力および測定中に形成されるオメガ相に依存することが明らかになった。Ti-26NbおよびTi-23.3Nb-2Zr-0.7Ta合金に酸素または窒素を添加した合金を用い、侵入型元素による固溶硬化および析出硬化について調査した。その結果、ヤング率を減少させると同時に強度を上昇させる新たな組織制御法を導いた。例えば、(Ti-26Nb)-1N合金を573Kに時効すると、時効時間の増加とともにヤング率は減少したが、引張強度は上昇する傾向を示した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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