| Project/Area Number |
12750622
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Structural/Functional materials
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
小泉 雄一郎 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10322174)
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| Project Period (FY) |
2000 – 2001
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2001)
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| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2001: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2000: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
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| Keywords | チタン / アルミニウム / 金属間化合物 / 転位 / 軽量耐熱材料 / 規則・不規則変態 / 逆位相領域境界 / 逆位相領域 |
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| Research Abstract |
軽量耐熱材料として期待されるTi_3Alの力学特性改善策として、逆位相領域境界(APDB)の導入による転位運動の制御に着目し、一連の研究を行った。
平成12年度の研究では、化学量論組成のTi_3Al単結晶中に、サイズの異なる(10mm〜500mmの逆位相領域(APD)を導入し、その力学特性に及ぼす影響を調べた。その結果、Ti_3AIの変形応力並びに転位の運動形態はAPDサイズに強く依存し、しかもその依存性が、活動するすべり系によって全く異なることを見いだした。このことより、APDのサイズ、形態、そしてその安定性を制御することが、結晶塑性異方性を軽減し、Ti_3Al多結晶体の力学特性改善の鍵となることを明らかにした。
平成13年度は、この発見に基づき、APDBのサイズ、形態、安定性の制御の指針を得ることを目的として、APDの成長挙動に及ぼす組成の影響を調べた。特にAPDの成長速度はAI濃度に強く依存し、Ti-23at.%AlとTi-25at.%Alとでは、Al濃度がわずか2at.%異なるだけであるにも関わらず、Ti-23at. %Al中のAPDの成長速度はTi-25at.%Al中の30%も小さな値をとった。また、高Al濃度のTi-33at.%AlにおけるAPDの成長速度は、Ti-25at.%Al中よりも6倍も大きくなることが見い出された。さらに、Ti-33at.%Al中においてのみ(0001)面に沿ったファセット上のAPDBも観察された。
これらの結果より、AI濃度の選択と適正な熱処理によりAPDBを制御し力学特性を制御できることが明らかとなった。また同時に、このような強いAl濃度依存性は、拡散データからでは全く予想されないことであることから、APDの安定性および形態を制御する上で、APBエネルギーの評価が重要であることも示された。
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