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汎用型高強度チタン合金焼結材のナノ・原子レベル組織設計に基づく高機能化

研究課題

研究課題/領域番号 15K06502
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 材料加工・組織制御工学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

本間 智之  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (50452082)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワードチタン合金 / 透過型電子顕微鏡 / 時効析出 / 析出物 / ソリュートドラッグ / チタン / 機械的性質 / ナノ組織 / 結晶粒微細化 / EBSD / TEM / 焼結 / Ti合金 / 後方散乱電子回折 / 強度 / ω相 / EDX / 硬さ
研究成果の概要

本研究では、汎用型のチタン合金を粉末冶金を用いて開発し、ナノ・原子レベル解析を駆使することで、高強度チタン合金の創製に成功した。ユビキタス元素としてFeとZrを選定し、前者によりβ相を安定化させることでβ型チタン合金を母相とし、後者を添加することで強化相であるα相の粒成長をソリュートドラッグ効果により微細化させ、時効析出により高強度化に成功した。640℃の時効処理により時効初期にω相が生成し、これが連続的にα相に変態することで優れた時効硬化能を発現することを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ANSTO(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Effect of alloying elements on microstructural evolution in oxygen content controlled Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr (wt%) alloys for biomedical applications during aging2018

    • 著者名/発表者名
      T. Homma, A. Arafah, D. Haley, M. Nakai, M. Niinomi, M.P. Moody
    • 雑誌名

      Materials Science & Engineering A

      巻: 709 ページ: 312-321

    • DOI

      10.1016/j.msea.2017.10.018

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dispersion of nanoscale oxides in MnSi1.73 fabricated by solid state reaction and pulsed electric current sintering2016

    • 著者名/発表者名
      T. Homma, H. Mima, M. Nanko, M. Takeda
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 108 号: 10 ページ: 1039011-4

    • DOI

      10.1063/1.4943075

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Application of the Bons-Azuma method and determination of grain growth mechanism in rolled Ti-Zr alloys2015

    • 著者名/発表者名
      T. Homma, Y. Matayoshi, R. Voskoboinikov
    • 雑誌名

      Philosophical Magazine Letters

      巻: 95 号: 12 ページ: 564-573

    • DOI

      10.1080/09500839.2015.1122243

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] β型Ti-Fe-Zr合金焼結材の機械的性質と微細組織に及ぼすB添加の効果2017

    • 著者名/発表者名
      高野紘彰、時澤拓也、大沼正人、青柳成俊、本間智之
    • 学会等名
      軽金属学会秋期大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] β型Ti-Fe-Zr合金焼結材におけるZr添加の影響2017

    • 著者名/発表者名
      高野紘彰、時澤拓也、青柳成俊、大沼正人、本間智之
    • 学会等名
      軽金属学会春期大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Ti-Fe-Zr合金焼結材の機械的性質と微細組織2016

    • 著者名/発表者名
      本間智之、釜田岳、高野紘彰、南口誠、井原郁夫
    • 学会等名
      軽金属学会
    • 発表場所
      茨城大学 水戸キャンパス
    • 年月日
      2016-11-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] TNTZ合金における添加元素が時効組織に及ぼす効果2016

    • 著者名/発表者名
      本間智之、アイヌルアラファ、仲井正昭、新家光雄
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      大阪大学 豊中キャンパス
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Ti-Fe合金焼結材の時効硬化挙動に及ぼすZr添加の効果2016

    • 著者名/発表者名
      釜田岳、高野紘彰、本間智之
    • 学会等名
      軽金属学会
    • 発表場所
      大阪大学吹田キャンパス
    • 年月日
      2016-05-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Zr添加によるα型Ti合金板材の粒成長抑制機構の解明2016

    • 著者名/発表者名
      本間智之、又吉勇介
    • 学会等名
      日本金属学会 春期大会
    • 発表場所
      東京理科大学 葛飾キャンパス
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of alloying elements on microstructural evolution in alpha and beta alloys2016

    • 著者名/発表者名
      T. Homma, Y. Matayoshi, A. Arafah
    • 学会等名
      International Conference on Engineering and Technology 2016
    • 発表場所
      富山県民会館
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] β型Ti-Fe-Zr合金焼結材におけるZr添加の影響2016

    • 著者名/発表者名
      高野紘彰、釜田岳、本間智之
    • 学会等名
      平成28年度日本金属学会・日本鉄鋼協会北陸信越支部連合講演会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Ti-Fe-Zr合金焼結材の時効硬化挙動に及ぼすZr添加の影響2015

    • 著者名/発表者名
      釜田岳、高野紘彰、本間智之
    • 学会等名
      平成27年度日本金属学会・日本鉄鋼協会北陸信越支部連合講演会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2015-12-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチスケール組織解析法を用いたMnSi1.73熱電材料の熱電特性に及ぼす組織因子の解明2015

    • 著者名/発表者名
      本間智之、三間宏崇、南口誠、武田雅敏
    • 学会等名
      日本金属学会 秋期大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 析出物を利用したCoSi熱電材料の微細組織と熱電特性の関係2015

    • 著者名/発表者名
      高木翔平、武田雅敏、本間智之
    • 学会等名
      日本熱電学会
    • 発表場所
      九州大学筑紫地区総合研究棟(C-Cube)
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] Nano & atomic scale analysis laboratory

    • URL

      https://mcweb.nagaokaut.ac.jp/~thonma/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-06-14  

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