耐ロバスト性を有する軽量高比強度TiAl基鍛造合金の組織制御

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360312
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 竹山 雅夫 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (30251622)
• 研究分担者: 高田 尚記 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (70432523)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 高温材料

研究概要

熱間自由鍛造ができ,且つ,優れた靭性を有する鍛造TiAl基合金の組織設計指導原理を相平衡及び相変態に基づいて構築した.その指導原理に基づいて作成した合金は熱間自由鍛造が可能であることを実証した.また,靭性評価のための新たな手法を開発するとともに,その指導原理に基づいてα_2相とγ相からなるラメラ組織の界面にβ-Ti相を微細析出させるように組織制御した合金は,き裂の発生及び進展に対する抵抗が高く,優れた耐衝撃性を示すことを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Ti-Al-Nb三元系の相平衡及び組織形成に及ぼす炭素の効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 生沼駿, 倉茂将史, 松尾孝, 竹山雅夫
  • 雑誌名: 学振耐熱金属材料第123委員会研究報告 50(2) ページ: 255-266
• [雑誌論文] Microscale Fracture Toughness Testing of TiAl PST Crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Miyaguchi, M. Otsu, K. Takashima, M. Takaeyama
  • 雑誌名: Mater. Res. Soc. Proc., Materials Research Society, Warrendale Vol.1128 ページ: 197-202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ti-Al-Nb三元系のβ/α/γ3相間の相平衡に及ぼす炭素の効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 生沼駿, 倉茂将史, 松尾孝, 竹山雅夫
  • 雑誌名: 材料とプロセス 21 ページ: 35
• [雑誌論文] Experimental studies and thermodynamic simulation of phase transformations in high Nb containingγ-TiAl based alloys (2007)
  • 著者名/発表者名: H.F. Chladil, Helmut Clemens, G.A. Zickler, Masao Takeyama, E. Kozeschnik, A. Bartels, T. Buslaps, R. Gerling, S. Kremmer, LaReine Yoeh, Klais-Dieter Liss
  • 雑誌名: International Journal of Materials Research 98 ページ: 1131-1137
• [雑誌論文] Effect of carbon on phase equilibria between a and g phases in Ti-Al-Nb system (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Kurashige, T. Matsuo, M. Takeyama
  • 雑誌名: Ti 2007-Science and Technology- ページ: 1321-1324
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nbを含むTiAl基合金におけるα-Ti/γ-TiAl相間の相平衡及び組織形成に及ぼす炭素の効果 (2007)
  • 著者名/発表者名: 倉茂将史, 松尾孝, 竹山雅夫
  • 雑誌名: 学振第123委員会研究報告 48(2) ページ: 151-160
• [雑誌論文] Recent Trend and Prospects for Gamma TiAl Alloys, JSPS Report on the 123rd Committee on Heat Resisting Materials and Alloys; JSPS Report on the 123rd Committee on Heat Resisting Materials and Alloys (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Takeyama
  • 雑誌名: Special Issue-Current Topics on High Temperature Materials- 48(3) ページ: 277-288
• [雑誌論文] Dynamic Recrystallization During Creep at Higher Temperature Under Lower Stress in Ti-47. 5Al with Fully Lamellar Structure
  • 著者名/発表者名: S. Miyake, M. Takayama, T. Matsuo
  • 雑誌名: Journal of The Japan Society for Heat Treatment 49 ページ: 671-674
  • 査読あり
• [学会発表] β-Ti相を利用した鍛造TiAl基合金のき裂伝播に及ぼす組織の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島広豊, 松尾孝, 竹山雅夫
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会第159回講演大会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] Ti-47. 5Alフルラメラ単結晶の曲げ試験によるき裂伝播観察と破壊靭性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 菊川敏一, 松尾孝, 竹山雅夫
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会第159回講演大会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] β-Ti相を有する鍛造TiAl基合金のシャルピー衝撃試験による靭性評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 生沼駿, 高田尚記, 松尾孝, 竹山雅夫
  • 学会等名: 日本金属学会145回講演大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] ラメラ方位の異なるTi-47. 5Al PST結晶のSEM内曲げ試験によるき裂伝播のその場観察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菊川敏一, 高田尚記, 松尾孝, 竹山雅夫
  • 学会等名: 日本金属学会145回講演大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] フルラメラ組織としたTiAl合金のクリープ変形に主な得応力軸の変化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 肥後賢司, 松尾孝, 竹山雅夫
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会158回講演大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] TiAlフルラメラ単結晶のSEM内曲げ試験によるき裂伝播のその場観察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 菊川敏一, 高田尚記, 松尾孝, 竹山雅夫
  • 学会等名: 日本熱処理技術協会第67回講演大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-05-18
• [学会発表] TiAl基合金の相平衡に及ぼす炭素の効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 生沼駿, 倉茂将史, 松尾孝, 竹山雅夫
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] Effect of Carbon on Phase Equilibria amongβ, αandγPhases and Microstructure Control in Nb Doped Gamma TiAl Alloys (2008)
  • 著者名/発表者名: Masafumi Kurashige, Shun Oinuma, Takashi Matsuo, Masao Takeyama
  • 学会等名: Materials Science and Engineering
  • 発表場所: Nernberg, Germany
  • 年月日: 2008-09-03
• [学会発表] Tempering ofβ→αTransformed Martensite in Gamma TiAl Alloys Containing Vanadium (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Kobayashi, S. Oimuma, M. Tatsuo, M. Takeyama
  • 学会等名: Materials Science and Engineering
  • 発表場所: Nernberg, Germany
  • 年月日: 2008-09-03
• [学会発表] Ti-Al-Nb3元系のβ/α/γ3相間の相平衡に及ぼす炭素の効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 生沼駿, 倉茂将史, 松尾孝, 竹山雅夫
  • 学会等名: 日本鉄鋼協会
  • 発表場所: 武蔵工業大学
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] Alloy Design Concept for Development of Wrought Gamma Titanium Aluminides, Role of Interstitial Element and Substitutional Elements in microstructural Control (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Takeyama
  • 学会等名: Structural Aluminides for Elevated Temperature Applications, TMS, Annual Meeting
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2008-03-12
• [学会発表] フルラメラ組織を有するγ-TiAl基合金における炭化物の析出挙動 (2007)
  • 著者名/発表者名: 倉茂将史, 松尾孝, 竹山雅夫
  • 学会等名: 日本金属学会
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 20070919-20070921
• [学会発表] Phase Transformation and Microstructure Evolution Involvingβ-Ti Phase in Gamma TiAl Based Alloys (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Takeyama
  • 学会等名: PRICM 07
  • 発表場所: Jeju, South Korea.
  • 年月日: 2007-11-07
• [産業財産権] 耐熱TiAl基合金及びその製造方法並びにそれを用いた動翼 (2009)
  • 発明者名: 新藤健太郎, 鉄井利光, 竹山雅夫
  • 権利者名: 三菱重工,東工大
  • 産業財産権番号: 出願番号PCT/JP2009/051539 07T320
  • 出願年月日: 2009-01-30
• [産業財産権] 耐熱TiAl基合金及びその製造方法並びにそれを用いた動翼 (2009)
  • 発明者名: 新藤健太郎、鉄井利光、竹山雅夫
  • 権利者名: 三菱重工,東工大
  • 産業財産権番号: PCT/JP2009/051539 07T320
  • 出願年月日: 2009-09-17
• [産業財産権] 耐熱TiAl基合金及びその製造方法並びにそれを用いた動翼 (2008)
  • 発明者名: 新藤健太郎, 鉄井利光, 竹山雅夫
  • 権利者名: 三菱重工,東工大
  • 産業財産権番号: 特願2008-062690 07T320
  • 出願年月日: 2008-03-12