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マルテンサイト組織を有する急冷凝固粉末を用いた高機能TiAl基合金の開発

研究課題

研究課題/領域番号 07555527
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分試験
研究分野 材料加工・処理
研究機関熊本大学

研究代表者

西田 稔  熊本大学, 工学部, 助教授 (90183540)

研究分担者 熊谷 良平  福田金属箔粉工業(株), 技術本部研究所, 研究員
高島 和希  熊本大学, 工学部, 助教授 (60163193)
三浦 秀士  熊本大学, 工学部, 教授 (30117254)
千葉 昂  熊本大学, 工学部, 教授 (90005322)
研究期間 (年度) 1995 – 1996
研究課題ステータス 完了 (1996年度)
配分額 *注記
700千円 (直接経費: 700千円)
1996年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードTiAl合金 / 急冷凝固粉末 / PREP法 / 微細混合組織 / ホットプレス / α_2マルテンサイト / 超塑性変形 / 粒界すべり / マルテンサイト / プラズマ回転電極法 / 急冷凝固 / 微細等軸粒 / ラメラ組織 / 相分解
研究概要

「マルテンサイト組織を有する急冷凝固粉末を用いた高機能TiAl基合金の開発」に関して研究を実施し以下の成果が得られた。本研究ではプラズマ回転電極法(PREP)により作製された急冷凝固粉末を試料とした。PREP粉末にはその微細組織によって2種類の粉末が存在する。一つはマルテンサイトの表面起状を持ち双晶関係にあるα_2(Ti_3Al)ラスプレートより構成され、これを以下、M粉末と表記する。一方はデンドライト組域を持ち、結晶粒界以外に特徴的な組織を示さないα_2単相より構成され、これを以下、D粉末と表記する。詳細な組織観察の結果、これらの粉末の生成は凝固時の冷却速度及び過冷度に依存することが知られた。次に各々の粉末の加熱による相分解挙動を調査したところ、M粉末は900〜1050゚Cで、α_2+γ微細混合組織を、D粉末はα_2/γ層状組織呈した。M粉末における微細化の機構はα_2マルテンサイト中に内部欠陥として高密度に存在する底面上の積層欠陥からγ相が析出するためと考えられた。さらに、上記の温度域でホットプレスを行いM粉末はD粉と比較して微細粒の粒界すべりによる超塑性的挙動を伴った良好な成形性を持つことを見いだし、その有効性を明らかにした。これらの結果を基にTi-Al2元系合金粉末製造のためのPREP条件の再検討を行い、雰囲気温度の上昇を抑制するための間歇プロセス及びチャンバー内の雰囲気ガスであるHeを冷却することにより、Ti-47原子%Al合金においてM粉末の収率を現行プロセスの10%から 45%に飛躍的に向上できることを確認し、実操業への応用が可能であることを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 1996 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (9件)

  • [文献書誌] M.Nishida et al: "Grain Refining and Superplastic Compaction of Rapidly Solidified TiAl Powder with Phase Separation of Nonequilibrium α_2 Martensite" Materials Science Forum. vols.233-234. 303-310 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nishida et al: "Effect of Initial Microstructure on the Compactibility of Rapidly Soliditied TiAl Powder" MRS Symposium Preceedings : High Temperature Ordered Intermetallic Alloys VII. 460(in press). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nishida et al: "Microstructure Dependence of Compactibility of Rapidly Solidified Ti-rich TiAl Powders Produced by Plasma Rotating Electrads Process" Materials Transactions,JIM. 38(in press). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nishida, Y.Morizono, T.Kai, J.Sugimoto and A.Chiba: "Grain Refining and Superplastic Compaction of Rapidly Solidified TiAl Powder with Phase Separation of Nonequilibrium alpha 2 Martensite." Materials Science Forum. vols.233-234. 303-310 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nishida, A.Chiba, Y.Morizono, T.Kai and J.Sugimoto: "Effect of Initial Microstructure on the Compactibility of Rapidly Solidified Ti-rich TiAl Powder." MRS Symposium Proceedings : High-Temperature Ordered Intermetallic Alloys VII.vol.460 (in press). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nishida, Y.Morizono, T.Kai, J.Sugimoto'A.Chiba and R.Kumagae: "Microstructure Dependence of Compactibility of Rapidly Solidified Ti-rich TiAl Alloy Powders Produced by Plasma Rotating Electrode Process." Materials Transactions, JIM. vol.38, No.4 (in press). (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1996 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nishida et al: "Grain Refining and Superplastic Compaction of Rapidly Solidified TiAl Powder with Phase separation of None quilibrium α_2 Martensite" Materials Science Forum. 233-234. 303-310 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nishida et al: "Effect of Initial Microstructure on the Corpactibility of Rapidly Solidified Ti-rich TiAl Powder" MRS Symposium Proceedings : High-Temperature Ordered Intermetallic Alloys VII.vol.460(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Nishida et al: "Microstructre Dependerce of Compactibility of Rapidly Solidified Ti-rich TiAl Alloy Powders Produced by Plasma Rotating Electrode Process" Mater. Trans.,JIM. vol38.No4(in press). (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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