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強度2GPa以上を目標とするβ型チタン合金の組織制御法

研究課題

研究課題/領域番号 02650512
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 金属材料
研究機関東京大学

研究代表者

丹羽 直毅  東京大学, 工学部, 助教授 (30011208)

研究分担者 小野 勝男  東京大学, 工学部, 助手 (20160905)
綱川 英男  東京大学, 工学部, 助手 (90107558)
岸 輝雄  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40011085)
研究期間 (年度) 1990 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1991年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1990年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードチタン合金 / β型チタン合金 / 機械的性質 / 熱処理 / 高強度 / 高比強度 / 二段時効 / 冷間加工
研究概要

地球環境保全のため、機器の効率を高め省エネルギ-を計る努力がなされている。発電効率向上のため蒸気タ-ビンブレ-ドの大型化が推進されており、β型チタン合金は、高い比強度、優れた耐食性からタ-ビンブレ-ドなど民生用の分野にも利用されるようになってきている。従って、さらに優れた機械的性質を得ることが期待されている。研究代表者により開発された冷間加工・二段時効法は、従来法に比較し飛躍的に強度・延性のバランスを改善するものであり、β型チタン合金の新しい加工・熱処理法として有望である。この方法は、β型チタン合金の特性を活かした従来の加工・熱処理法すなわち溶体化処理により得られる高い冷間加工性に基づきnearnet shape加工をした後、時効硬化性を活用し高強度得るという冷間加工後時効法に、高温・短時間の時効を加えた方法である。本科学研究費補助金による研究は、この加工熱処理法を主に金属組織学的に解明し、組織制御法確立のための指針を得ることである。この結果、本加工法による強度・延性バランスの改善メカニズムは、冷間加工時に生じた高歪の領域すなわちshear bandsや旧β粒界などは、蓄積された歪エネルギ-に比例して回復の進行が加速されるため高温の加熱により均一な回復組織が得られること、冷間加工により導入された転位がα相の析出を促進し高強度をもたらすこと、さらに、高温・低温の二段時効でbiーmodal組織を形成することにより、優れた特性がもたらされることが明きらかとなった。また、優れた特性を引き出すためには、これら要素の適度なバランスが必要であり、そのバランスは、その性質上合金に強く依存するものであることが明きらかとなった。従って、すでに一部着手しているが他のβ型チタン合金に対する研究をおこない、β型チタン合金に対し、本法による機械的特性改善のための統一的な指針を得ることが次の目標となる。

報告書

(3件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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