| 研究概要 |
TiAl金属間化合物は,高温での比強度が高いため,次世代の軽量耐熱材料として期待されている。しかし,高温環境での耐酸化性が悪いため,実用化には至っていない。TiAl表面部におけるAl濃度の高い層の形成は,保護皮膜となるAl_2O_3の生成を促すことから耐酸化性向上が期待される。本研究では,1023KのNaCl-KCl-AlF_3溶融塩を用いてAlの電析を行い,電析と同時に進行するTiAlとの合金化によりAl濃度の高い表面層の作製を試みた。さらに,Al濃度の高い表面層が作製されたTiAlの耐酸化性を未処理のTiAlと比較して評価した。得られた結果をまとめると,以下のとおりである。
1.-1.3〜-1.6V(vs. AgCl(0.1))の電位で形成された電析物は層状の形態を呈し,その構成物はAl濃度の高いTiAl_3であった。これらの電析物はTiAlを均一に被覆し,TiAlとの密着性はきわめて良好であった。
2.電析処理時における分極電位の低下とともに,電析層の厚さは厚くなった。しかし,分極電位が低下しても層の均一性,良好な密着性は変化しなかった。また,分極電位が低下しても形成相はTiAl_3であり,組成の変化は認められなかった。
3.電析層表面には電析処理前の試料調整の際についた研磨傷が残っていた。これより,電析層の成長は電析層中におけるAlの内方拡散により進行することがわかった。
4.電析層を被覆したTiAlを1273K,大気中で酸化試験を行った結果,酸化増量はきわめて小さかった。この場合,電析層表面には保護的なα-Al_2O_3皮膜の生成が認められた。
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