2023 Fiscal Year Annual Research Report
Neutron diffraction microstructural and crystal plasticity analyses for additively manufactured titanium alloys with non-equilibrium microstructures
Publicly Offered Research
| Project Area | Creation of Materials by Super Thermal Field: Neo-3D printing by Manipulating Atomic Arrangement through Giant Potential Gradient |
|---|
| Project/Area Number |
22H05274
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
山中 謙太 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (30727061)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-06-16 – 2024-03-31
|
| Keywords | チタン合金 / Ni基超合金 / Additive Manufacturing / 中性子回折 / 組織 / 塑性変形 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は、昨年度Powder bed fusionタイプのAdditive Manufacturingである電子ビーム積層造形（EB-PBF）を用いて作製したTi-6Al-4V合金造形体を対象に研究を行い、引張特性および組織形成に及ぼす造形条件の影響について調査した。造形体の引張特性は電子ビームの電流値および走査速度に依存して変化した。これらの造形体の引張変形中のその場中性子回折測定をJ-PARCのiMATERIA (BL20)にて実施し、造形組織および塑性変形挙動を評価した。得られた回折データを用いてRietveld Texture解析を行ったところ、試料間でβ相分率は大きく変化しないことを確認した。また、研究代表者らは先行研究においてEB-PBFを用いたTi-6Al-4V合金の集合組織形成は旧β相の一方向凝固とβ→α′マルテンサイト変態、α′マルテンサイトにおけるナノβ相の析出により説明できることを示したが、本研究ではこのような集合組織形成がエネルギー密度に依存して変化することを明らかにした。さらに、本年度はNi基超合金にも対象を広げて中性子回折に基づく組織解析を行った。EB-PBFを用いて作製したAlloy 718においてγ相の粗大柱状晶組織と準安定な金属間化合物であるγ″相の集合組織、相分率、格子定数をRietveld Texture解析を用いてバルク材料のその場引張測定データを基に決定することに成功した。
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
