| 研究課題/領域番号 |
02650514
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| 研究種目 |
一般研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
金属材料
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
吉原 美知子 (1991) 横浜国立大学, 工学部, 助手 (70111705)
田中 良平 (1990) 横浜国立大学, 工学部, 教授 (80016188)
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| 研究分担者 |
吉原 美知子 横浜国立大学, 工学部, 助手 (70111705)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1991
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| 研究課題ステータス |
完了 (1991年度)
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| 配分額 *注記 |
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
1991年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1990年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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| キーワード | 金属間化合物 / TiAl / 耐酸化性 / 表面処理 / 低酸素分圧下熱処理 |
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| 研究概要 |
Al濃度あるいは酸素濃度の異なるTiAlおよびTi_3Alの950℃までの大気中での酸化特性を明らかにし、また、これらの試料に低酸素分圧下熱処理を施し、その耐酸化性改善効果を検討した。さらに試料表面付近の生成物をX線解析、EPMAあるいはオ-ジェ分析などによって調べた。その結果、Al濃度の高い試料ほど耐酸化性は良好であり、また低作素分圧下熱処理の効果も長時間維持される傾向を示した。これはAl濃度の高い試料ほどAl_2O_3を多量に生成するためと考えられる。低酸素分圧下熱処理およびやや低温(800℃)の大気中で酸化したTiAl試料で観測される回折線は、低酸素分圧下熱処理ではTiO_2は認められないのに対し、大気中ではこれが観測される点で異なるが、他の回折線はほぼ一致した。大気中では酸素分圧が高く、酸化の進行も早い。そのためTiO_2の成長速度は大きく、またTiAl中のAlの拡散速度が小さいのでAl_2O_3の連続した外部酸化皮膜は形成されない。一方、低酸素分圧下熱処理の場合、オ-ジェ分析の結果からTiAl試料表面にAl_2O_3とともに少量のTiO_2も生成されることが明らかとなったが、酸化物の成長速度は小さい。Al_2O_3の生成に伴つて生じるTi_3Alは大気中酸化ではTiO_2を生成するのに対し低酸素分圧下では1000℃までの範囲では酸化物皮膜を形成せず、酸素を固溶することが分かった。そのため以後の過程でもTiO_2は生成されず、Ti_3AlのAl濃度が高い場合には平衡解離圧が低く安定なAl_2O_3が生成され、Al_2O_3の連続した皮膜を形成するものと考えられる。この層が厚いほど耐酸化性改善効果は大きい。以上のように、低酸素分圧下では大気中酸化と異なり酸化物の成長速度が非常に小さいこと、平衡解離圧の低いAl_2O_3の方が生成されやすいこと、Ti_3Alは酸素を固溶するため酸化物を生成しにくいがAl濃度が高ければAl_2O_3を生成すると考えられることが低酸素分圧下熱処理でAl_2O_3のみの層が形成される理
由としてあげられる。
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