熱間塑性加工による相変態を利用した純チタン材の集合組識制御と高強度化原理の構築

• 研究課題/領域番号: 15K06503
• 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: 大阪大学
• 研究代表者: 梅田 純子 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (50345162)
• 研究期間 (年度): 2015-10-21 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: 水素化チタン / 純チタン / 集合組識 / 固溶強化 / 集合組織 / 酸素固溶強化

研究成果の概要

微量水素含有チタン焼結材を対象に，熱間塑性加工を施した際の冷却過程でのβ→α相変態における<0001>α/<10-10>α集合組織の形成により，既存チタン材料での必須な合金成分を一切含まず，水素のみで高強度化を達成した．さらに汎用チタン材の不純物成分である鉄もβ相安定化元素であることに着目し，微量鉄含有純チタン材を対象に検証した結果，水素と同様にβ相安定化元素である鉄についても相変態を伴う熱間塑性加工によって<0001>α底面集合組織の形成による高強度化を実現した．これにより本研究で提案するβ相安定化元素を含む純チタン材を対象とした集合組織制御と高強度化原理の普遍性を実証した．

研究成果

• [雑誌論文] Powder Forming Process from Machined Titanium Chips via Heat Treatment in Hydrogen Atmosphere (2017)
  • 著者名/発表者名: J. Umeda, T. Mimoto, H. Imai, K. Kondoh
  • 雑誌名: MATERIALS TRANSACTIONS 巻: 58 号: 12 ページ: 1702-1707
  • DOI: 10.2320/matertrans.Y-M2017833
  • NAID: 130006219298
  • ISSN: 1345-9678, 1347-5320
  • 査読あり
• [学会発表] 鉄固溶チタン焼結材における相変態挙動と力学特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中貴之，刈屋翔太，梅田純子，近藤勝義
  • 学会等名: 日本金属学会2018年春期講演大会