| 研究概要 |
Ti-Al-Cr系合金において、軽量耐熱材料の開発のための基礎的資料を得るため,1273K〜1573Kの5種類の温度でのTi/Ti-Al-Cr, Ti-Al/Ti-CrおよびTi-Al-Cr(L1_0/Ti-Al-Cr(L1_2)系合金の拡散対法による組織の傾斜化と相互拡散実験およびTi-Al、Ti-CrおよびTi-Al-Cr各種合金の高速衝撃実験により、以下のような結果を得た.
(1)各温度、各拡散対において傾斜組織が観察された.1373Kおよび1473Kでの拡散対Ti/Ti-Al-Crにおいて、Matano界面付近で、最高硬度を有するTi-Al-Cr系合金のマルテンサイト組織を形成し、終端組成の合金側では残留β相を形成し軟化する.
(2)本系合金のCrの拡散距離はAlのそれに比べて少し長い.また、拡散路S字型を呈する.
(3)各温度において、2元系Ti-AlおよびTi-Cr系合金の相互拡散係数Dには、顕著な濃度依存性は有しないが、Ti-Cr系のDの方がTi-Al系のDよりも大きい.また、本3元系合金の相互拡散係数においても顕著な濃度依存性は有しないが、2元系のよりも小さいことが分かった.
(4)1473K、24h保持後におけるTi-38.1Al-4.8Cr(組成at%)系合金の(L1_0材)の組織および硬さの変化は冷却速度に大きく依存する.1473Kでのホットプレスによる(L1_0)/(L1_2)拡散対実験により、この合金ではAlの拡散距離が、Crのそれより長いことが分かった.
(5)各種Ti基合金の高速衝撃実験により、Ti-14.3AlにはTi_3Alの生成が示唆され、非常に複雑な変形組織が観察された.Ti-4.8Cr合金では高速衝撃変形のみで微細な再結晶粒が観察され、傾斜機能組織の形成に関する有用な知見が得られた.
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