研究課題
Ni-Al系及びCo-Al系に出現するCsCl型のB2構造を有するβ相は、耐熱、耐酸化材料、形状記憶合金、制振材料、磁性材料、半導体基板材料、電極材料等の多機能を有する材料として魅力ある金属間化合物である。しかしながら、この化合物の脆さが実用化を推進するための最大の障害となっていた。本研究は、相平衡の情報に基づいた組織制御を用うことによって、新しい機能が期待される高加工性β基合金の開発を目指すものである。今年度の結果は、以下の様にまとめられる。1、耐熱及び電極用合金:Ni-Al-Cr、Co-Al-Cr系について、実験によって明らかにしたβ(B2)+α(A2)2相平衡を用いた熱力学的解析を行った。また、Ni-Al-Co系についても、β+γ2相平衡を実験的に明確にし、熱力学的な解析を行った。以上の結果、これら3合金系において、状態図の計算が可能な体制が確立した。以上の様なβ+γ2相平衡のデータに基づき、β+γ2相合金の組織制御を行なった結果、Co濃度の高いNi-Al-Co系では、Ni-Al-Fe基に比して格段に高い強度が得られた。2、形状記憶及び制振合金:マルテンサイト変態温度を熱分析により測定し、Ni-Al-Co系及びNi-Al-Mn系におけるMs点を明らかにした。また、Ni-Al-Co系では、Coの添加に従って、マルテンサイト相の格子定数が大きく変化し、正方晶のc/a比が小さくなるのに対し、Ni-Al-Mn系では、Mnの添加に従って、マルテンサイト相のc/a比が大きくなるのにことが明らかとなった。これらの合金の曲げ試験より、c/a比はマルテンサイトの変形能に大きな影響を及ぼし、c/aが大きい場合は形状記憶特性や加工性が損なわれることがわかった。
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