| 研究概要 |
金属間化合物には高温強度特性に優れるとともに良好な耐酸化性や耐食性を示すものが多く,従来材料では使用困難な高温かつ過酷な環境下にも適用可能な新規高温構造材料として期待されている。一般に,金属間化合物の塑性加工性は良くないが,結晶構造が比較的単純なL1_2構造やB2構造を有するものには圧延等の汎用的な塑性加工が可能な合金も開発されてきた。このような金属間化合物については加工熱処理による組織制御が可能となるが,規則結晶構造を有する金属間化合物の変形・再結晶に関しては十分な知見が得られておらず,依然不明な点が多い。そこで,初年度はL1_2型金属間化合物の再結晶組織形成に関して,Co_3Ti,Ni_3(Si,Ti),Ni_3Feと,比較材としてfcc不規則合金のCo-Ni合金,NiおよびNi合金等の冷間圧延-再結晶材の粒界性格分布をSEM-EBSD法により調査した。L1_2金属間化合物,fcc合金両方に共通して再結晶組織中には多数の焼鈍双晶(Σ3粒界)が形成されるが,このときΣ3粒界の形成頻度は規則(L1_2),不規則(fcc)構造に関係なく積層欠陥エネルギーの大小によって支配されることが分かった。一方,不規則(fcc)合金に比べて規則(L1_2)金属間化合物では,(1)非整合双晶粒界が形成されにくい,(2)高次のΣ粒界の形成頻度が低い,(3)(同一元素ベースの合金で比較した場合)Σ3粒界の形成頻度が低い,などの相違点を見出し,これらは粒界エネルギーにwrong-bond(不正原子結合)に基づく規則化エネルギーの影響を考慮することで統一的かつ合理的に解釈できると提案した。他方,B2型金属間化合物については,B2相領域に組成幅を有するFeAl,NiAl,CoTiに熱間圧延の適用を試み,加工性の組成依存性を明らかにするとともに,再結晶,集合組織,粒界性格分布等の基本組織因子についての知見を得た。
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