| 研究概要 |
本研究の目的の一つは、高融点金属間化合物に延性相を複合化させて破壊靱性値と高温強度のバランスをはかることである。しかし、Nb-Nb_3Al2元系複相合金では必ずしも期待されるほどの破壊靱性値の向上が得られていない。これは、Nb_3Alと熱力学的に平衡するNb固溶体のAl含有量が10mol%以上と高く、ductile pnase toughningを与えるに十分な破壊靱性値を有していないためと考えられる。そこで、本年度は、MG、MAとHIP処理により得られるNb-Nb_3Al2元系複相合金の組織調査を行うとともに、第3元素添加によるA15相と熱力学的に平衡するNb固溶体のAl量の低減とそれによる固溶体の破壊靱性値向上の可能性について調査した。得られた主な結果は以下の通りである。
1.MG処理によって得たNb_3Al合金粉末とNb粉末とのMG、MA処理を行い、約150MPa,1600℃1時間のHIP処理により緻密なバルク材を得ることができた。2.得られた組織は組成によって大きく異なり、溶解法では得られない、塊状のNb_3AlあるいはNb固溶体のまわりをNb固溶体あるいはNb_3Alが帯状に分布する組織を得た。3.MA処理時間によって、組織形態に大きな変化は見られなかったが、Nb固溶体、Nb_3Alとも粒径がはるかに小さくなった。4.A15相と熱力学的に平衡するNb固溶体のAl量はSi添加によって5mol%程度まで減少することがわかった。5.SP試験による破壊靱性値の調査によると、ばらつきはあるものの破壊ひずみの平均値、破壊エネルギーの平均値ともAl量の減少により大幅に向上することがわかった。
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