| 研究概要 |
永年の研究成果を基に選定したTi-4mass%Cr合金は、市販の安価なチタン粉末(-350mesh)とクロム粉末(-350mesh)を単純に混合・圧粉成形したのち1250°Cで1時間真空焼結するという簡単な方法で容易に製造でき,しかも,約900℃以上の高温域では原子の拡散性に優れたBCC構造のβ相となるため、-1250°Cで1時間の真空焼結を行なうだけで相対密度にして92%まで緻密化する.焼結ままの状態でも900MPa程度の高い強度を有しながら約10%の伸びを示すが,残存する気孔のために,破壊靭性や疲労特性などの面で比較すると現用のチタン合金より劣ることが判明した。これらの機械的諸特性を改善するには、残存気孔を少なくとも1vol%以下にまで下げる必要があり,高温域では軟らかく加工性に富むというβ相特有の性質を利用して,焼結体の高温鍛造を行った結果,目的とする形態に加工すると同時にほぼ完全に繰密化出来た.しかも,焼結体に残存する気孔は,真空焼結の過程ですべて閉気孔となっているため,加工中に内部酸化が起こることもなく,溶製材と同様な健全なチタン材料が得られることも確認した.また,本合金では、高温からの冷却中に700°C以下の低い温度でβ相からHCP構造のα相が析出して強化が起こることを見いだし,αとβの二相が適量混在する温度領域で加工すると,微細二相組織に起因した超塑性変形によって,高温のβ単相域での加工性に匹敵する極めて良好な変形能が得られ,内部組織を微細化と同時に組織の緻密化も達成されることを明らかにした.
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