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金属間化合物の組織設計と制御

研究課題

研究課題/領域番号 04239101
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関東北大学

研究代表者

花田 修治  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (10005960)

研究分担者 福富 洋志  横浜国立大学, 工学部, 助教授 (90142265)
飴山 恵  立命館大学, 理工学部, 助教授 (10184243)
坂 公恭  名古屋大学, 工学部, 教授 (90023267)
青木 清  北見工業大学, 工学部, 教授 (70124542)
根本 実  九州大学, 工学部, 教授 (90005265)
時実 正治  立命館大学, 理工学部, 教授 (50066528)
研究期間 (年度) 1992 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
140,300千円 (直接経費: 140,300千円)
1994年度: 29,800千円 (直接経費: 29,800千円)
1993年度: 49,500千円 (直接経費: 49,500千円)
1992年度: 61,000千円 (直接経費: 61,000千円)
キーワードNi_3Al / TiAl / Nb_3Al / 組織制御 / 恒温鍛造 / メカニカルアロイング / HIP / 強度 / Ni_3A1 / TiA1 / NiA1 / Nb_3A1 / 延性 / 金属間化合物 / 組織 / NiAl
研究概要

1.Ni_3Al多結晶の組織制御
置換型第3元素を添加したNi_3Al多結晶を適切な加工条件で恒温鍛造し、すべての試料を粒径の等しい等軸再結晶粒に組織調整し、室温延性の評価を行った。2%以上の第3元素の添加による延性の変化は規則化エネルギーの変化によって説明され、Zr、Hfの微量添加による延性化は洗浄化作用によることが示された。後者の結論を裏付ける事実として、高純度Ni_3Al2元合金が延性的であることが明らかにされた。
また、Ni_3Alに第3元素を添加することにより、不規則相、金属間化合物相または炭化物を析出させることが可能であり、それによって高温強度が著しく上昇する。
2.TiAlの組織制御
水素雰囲気中でのメカニカルアロイング-ホットプレス処理またはAr雰囲気中でのメカニカルアロイング-HIP処理で超微細粒からなるTiAl合金が得られた。超微細粒TiAlの変形応力は粗粒の試料に比べ著しく低く、TiAl+Ti_3Al_2相材では超塑性の出現が確認された。また、超塑性後の熱処理により高温強度に優れた組織に制御することが可能である。
高温圧縮加工によりTiAl単相材に繊維集合組織を形成できること、TiAl+Ti_3Al相材についてもラメラ-組織の配向化が可能であることが示された。また、TiAlに第3元素を添加することにより、金属間化合物相または炭化物、窒化物を析出させることが可能であり、それによって高温強度が著しく上昇する。
3.Nb_3Alの組織制御
凝固材の恒温鍛造法、合金粉末のHIP焼結法、ホットプレス中の反応焼結法などで作製したNb_3Al+Nb2相合金では合金組織と合金組成を制御することにより、高温での高強度化と室温靱性の向上が可能である。

報告書

(4件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] A.Chiba,SHanada and S.Watanabe: "Effect of ternary additions on the intrinsic ductility of Ni_3Al alloys" MRS Symp.Proc.High-Temperature Ordered Intermetallic Alloys. 288. 843-848 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.H.Tian.C.S.Han and N.Nemoto: "Dislocation-Particle interactions in precipitation Strengthened Ni_3Al and NiAl" Structural Intermetallics. 551-560 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Saka and Y.M.Zhu: "Dislocation structures in β-brass deformed cyclically at 200°C" Phil.Mag.A69. 1155-1166 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Aoki,Y.Ito and T.Masumoto: "Preparation of namocrystalline TiAl Powder by HDDR process using mechanical griding in a hydrogeu atmosphere" Scripta Metall.31. 1271-1275 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ameyama,H.Uno and M.Tokizane: "Superplastic behavior of Ti-48 at % Al two-phase titanium cluminide compacts made from mechanically alloyed powder" Intermetallics. 2. 315-319 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福富洋志,大須賀義裕,野本明義: "集合組織に基づくγ-TiAl金属間化合物における動的再結晶機構の解析" 日本金属学会誌. 59. 1215-1221 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Chiba, S.Hanada and S.Watanabe: "Effect of ternary additions on the intrinsic ductility of Ni_3Al alloys" Mater.Res.Soc.Symp.Proc.eds.J.Horton et al.vol.288. 843 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] W.H.Tian, C.S.Han and M.Nemoto: "Dislocation-particle interactions in precipitation strengthened Ni_3Al and NiAl" Struct.Intermet., eds.R.Darolia et al.TMS. 551 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Saka and Y.M.Zhu: "Dislocation structures in beta-brass deformed cyclically at 200゚C" Phil.Mag.A69. 1155 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Aoki, Y.Ito and T.Masumoto: "Preparation of nanocrystalline TiAl powder by the HDDR process using mechanical griding in a hydrogen atmosphere" Scripta Metall.Mater. 31. 1271 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Ameyama, H.Uno and M.Tokizane: "Superplastic behavior of Ti-48at.%Al two-phase titanium aluminide compacts made from mechanically alloyed powder" Intermetallics. 2. 315 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Chiba,S.Hanada and S.Watanabe: "Ductility of recrystallized Zr-doped Ni_3A1 alloys fabricated by isothermal hot-forging" Mater.Trans.,JIM. 35. 286-290 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] A.Chiba,S.Hanada,S.Watanabe et al.: "Relation between ductility and grain boundary character distribution in Ni_3A1" Acta Metall.Mater.42. 1733- (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ishikawa,K.Aoki and T.Masumoto: "Strength and ductility of Ni_3A1 alloyed with boron and substiunonal elements" High-Temperature Ordered Intermetallic Alloys VI. (in press).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Aoki,Y.Itoh and T.Masumoto: "Preparation of nanocrystalline TiA1 powder by the HDDR process using mechanical grinding in a hydrogen atmosphere" Scripta Metall.Mater. 31. 1271-1275 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ameyama,H.Uno and M.Tokizane: "Superplastic behaviour of Ti-48at%A1 two-phase titanium aluminide compacts made from mechanically alloyed powder" Intermetallics. 2. 319-315 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nemoto,W.H.Tian and K.Hayashi: "Phase decomposition and deformation of L1_2-ordered Co-rich Co_3Ti" High-Temperature Ordered Intermetallic Alloys VI. (in press).

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hanada,Y.Murayama and Y.Abe: "High Temperature Deformation of Nb_3Al Alloys" Intermetallics. (in press).

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] W.H.Tian,Z.Horita,T.Sano and M.Nemoto: "An application of the Differential X-ray Absorption Method to Thickness Measurement in Precipitate-Containing Ni_3(Al,Ti)and TiAl Compounds" Philosophical Magazine. B67. 811-822 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] A.Matsumoto and H.Saka: "Strength Anomaly in Beta-Brass Single Crystals Deformed in Direct Shear" Philosophical Magazine. A,67. 217-229 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Aoki,K.Ishikawa and T.Masumoto: "Ductilization Effects of Boron on Ternary Ni_3Al Compounds" Proc.3rd Japan International SAMPE Symposium. 1159-1164 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Fukutomi,K.Aoki,S.Takagi,M.Nobuki et al.: "Formation of Texture during High Temperature Deformation of Ti-50.3mol%Al" Intermetallics. 2. 37-42 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ameyama,K.Isonishi,T.Wajata,T.Fujii et al.: "Superplastic TiAl-Ti_3Al Two-Phase Compacts Made from PREP Powders" Proc.3rd Japan International SAMPE Symposium. 1513-1518 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Murayama,S.Hanada,K.Obara: "Dynamic recrystallization of Nb_3Al produced from alloy powder" Materials Science and Engineering,. A159. 173-180 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] W.H.Tian,Z.Horita,T.Sano,M.Nemoto: "An Application of the Differential X-Ray Absorption Method to Thickness M" Philosophical Magazine. 67. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] A.Matsumoto,H.Saka: "Strength Anomaly in β-CuZn Single Crystals deformed in direct Shear" Philosophical Magazine. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Wajata,K.Isonishi,K.Ameyama,M.Tokizane: "Superplasticity in TiAl and Ti_3Al Two Phase Material made from PREPed Powder" ISIJ International. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Ch.Hartig,H.Fukutomi,H.Mecking,K.Aoki: "Texrure and Microstructure of Ti-49 at % Al after Dynamic Recrystallization and Annealing" ISIJ International. 33. 313-320 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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