ナノラメラ材料の界面理工学

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19206066
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 丸山 公一 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 教授 (90108465)
• 研究分担者: 吉見 享祐 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 准教授 (80230803)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: チタンアルミナイド / 界面構造 / ミスフィット転位 / 降伏応力 / クリープ強度

研究概要

本研究ではα_2Ti3Al相とγTiAl相からなるナノラメラ組織材料を研究対象とした。この材料はα_2相とγ相の界面を多量に含み,α_2/γ界面が転位運動の障害となり,材料の強度を支える。ナノラメラ材料の弾性限は層の厚さλに存在しないが,ミスフィット転位の無いラメラ組織の方が弾性限は高い値になる。ナノラメラ材料の加工硬化率はλに逆比例し,その係数は界面転位の導入で上昇する。高温長時間の使用条件ではα_2/γ界面の消失が材質劣化を生ずる。β_0相を生ずる合金元素を添加すると,界面消失後にβ_0析出物帯が形成され,高い強度を長時間保つことができる。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of lamellar thickness on misfit dislocation introduction and mechanical properties of γ/α_2 nano-lamellar TiAl alloys (2010)
  • 著者名/発表者名: K Maruyama, A Tabata, Y Toriyama, M Suzuki, K Yoshimi
  • 雑誌名: J.Physics, Conference Series (印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strengthening Behaviour of Beta Phase in Lamellar Microstructure of TiAl alloys : An Overview (2010)
  • 著者名/発表者名: Hanliang Zhu, D. Y. Seo, K. Maruyama
  • 雑誌名: JOM 62巻, 1号 ページ: 64-69
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strengthening of Lamellar TiAl Alloys by Precipitation Bands of β_o Particles (2009)
  • 著者名/発表者名: Hanliang Zhu, D. Y. Seo, K. Maruyama
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering A 510-511巻 ページ: 14-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strengthening of Lamellar TiAl Alloys by Precipitation of Beta Phase during Long-Term Creep (2008)
  • 著者名/発表者名: Hanliang Zhu, D. Y. Seo, Kouichi Maruyama
  • 雑誌名: Structural Aluminides for Elevated temperatures-Gamma Titanium and Other Metallic Aluminides(TMS) ページ: 69-74
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Microstructure on Creep Deformation of 45XD TiAl Alloy at Low and High Stresses (2008)
  • 著者名/発表者名: Hanliang Zhu, D. Y. Seo, K. Maruyama, P. Au
  • 雑誌名: Materials Science Engineering A 483-484巻 ページ: 533-536
  • 査読あり
• [雑誌論文] Importance of Microstructural Stability in Creep Resistance of Lamellar TiAl Alloys (2008)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Yamaguchi, Hanliang Zhu, Mayumi Suzuki, Kouichi Maruyama, Fritz Appel
  • 雑誌名: Materials Science Engineering A 483-484巻 ページ: 517-520
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of Misfit Dislocations on Gamma/Alpha2 Boundaries by Alloy Addition to Lamellar TiAl Alloy (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasunari Toriyama, Hanliang Zhu, Kyosuke Yoshimi, Kouichi Maruyama
  • 雑誌名: Ti-2007 Science and Technology(The Japan Institute of Metals) ページ: 655-658
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interfacial strengthening by soft phase in lamellar microstructure of TiAl alloys (2007)
  • 著者名/発表者名: Hanliang Zhu, K. Maruyama, D. Y. Seo, P. Au
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 90巻 ページ: 171925 1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Step Aging on Creep Behavior and Microstructural Evolution of Fine-grained Fully Lamellar XD TiAl Alloys (2007)
  • 著者名/発表者名: Hanliang Zhu, D. Y. Seo, K. Maruyama, P. Au
  • 雑誌名: Materials Science Forum 539-543巻 ページ: 1525-1530
  • 査読あり
• [学会発表] Effects of lamellar thickness on misfit dislocation introduction and mechanical properties of γ/α_2 nano-lamellar TiAl alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: K Maruyama, A Tabata, Y Toriyama, M Suzuki, K Yoshimi
  • 学会等名: International Conference on the Strength of Materials
  • 発表場所: Dresden, Germany
  • 年月日: 2009-08-17
• [学会発表] Strengthening of Lamellar TiAl Alloys by Precipitation Bands of β_o Particles (2008)
  • 著者名/発表者名: Hanliang Zhu, D. Y. Seo, K. Maruyama
  • 学会等名: Creep 2008
  • 発表場所: Bayreuth, Germany
  • 年月日: 2008-05-08
• [学会発表] Strengthening of Lamellar TiAl Alloys by Precipitation of Beta Phase during Long-Term Creep (2008)
  • 著者名/発表者名: Hanliang Zhu, D. Y. Seo, Kouichi Maruyama
  • 学会等名: The Structural Aluminides for Elevated Temperatures Symposium
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2008-03-12
• [学会発表] Control of Misfit Dislocations on Gamma/Alpha2 Boundaries by Alloy Addition to Lamellar TiAl Alloy (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasunari Toriyama, Hanliang Zhu, Kyosuke Yoshimi, Kouichi Maruyama
  • 学会等名: The 11^<th> World Conference on Titanium
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2007-06-06