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2013 年度 研究成果報告書

設計指導原理に基づくTiAl基鍛造合金のき裂進展特性と高靭性化

研究課題

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研究課題/領域番号 23360301
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, 理工学研究科, 教授 (30251622)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードラメラ組織 / き裂 / 靭性 / 吸収エネルギー / β-Ti相 / 伝播抵抗 / クリープ / 組織制御
研究概要

ラメラ組織を有するTiAl基合金の靭性及び強度に及ぼすラメラ方位及びβ-Ti相の影響を,単結晶及び多結晶合金を用いて系統的に調べた.単結晶の実験から,ラメラ組織におけるき裂発生及び伝播は,応力軸方向と平行なせん断成分を持つラメラ方位に強く依存し,高靭性化はこの成分を最小化する組織制御によって図れる.我々の組織設計指導原理に基づいて溶製した多結晶合金の実験から,ラメラ粒界β-Ti相の存在は塑性変形によりき裂の伝播抵抗として作用し,靭性向上に有効である.その合金のクリープ強度は現用のNi基合金と同程度となり,β相はクリープ強度を低下させる因子ではなく,組織の安定性がクリープ強度の支配因子である.

  • 研究成果

    (50件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (39件)

  • [雑誌論文] Ti-Al-M3元系におけるβ-Ti 相の相安定性の計算による再現2014

    • 著者名/発表者名
      中島広豊, 橋本清, 竹山雅夫
    • 雑誌名

      学振耐熱金属材料第123委員会研究報告

      巻: 55[1] ページ: 73-82

  • [雑誌論文] TiAl 基合金の実用化に向けた最近の動向2013

    • 著者名/発表者名
      竹山雅夫, 中島広豊
    • 雑誌名

      学振耐熱金属材料第123委員会研究報告

      巻: 54[3] ページ: 373-382

  • [雑誌論文] β相安定化元素を複合添加したTiAl基合金の1473Kにおける相平衡2013

    • 著者名/発表者名
      中島広豊, 竹山雅夫
    • 雑誌名

      学振耐熱金属材料第123委員会研究報告

      巻: 54[2] ページ: 207-214

  • [雑誌論文] Cracking Behavior and Toughness of Lamellar Microstructure in Gamma TiAl Alloys for Jet Engine Application2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Imai, T. Kikugawa, M. Takeyama
    • 雑誌名

      Abstract Book of The 4th Joint Symposium Material Science and Engineering of Dalian University of Technology & Department of Metallurgy of Tokyo Institute of Technology

      巻: 1 ページ: 19-21

  • [雑誌論文] γ/γ界面からなるTi-48Al-8Nb フルラメラ単結晶のき裂発生・伝播挙動とその方位依存性2012

    • 著者名/発表者名
      今井佑治, 菊川敏一, 竹山雅夫
    • 雑誌名

      学振耐熱金属材料第123委員会研究報告

      巻: 53[2] ページ: 163-174

  • [雑誌論文] 種々の方位を有するTi-47.5Al フルラメラ単結晶のSEM 内曲げ試験のその場観察によるき裂伝播挙動2012

    • 著者名/発表者名
      菊川敏一, 今井佑治, 竹山雅夫
    • 雑誌名

      学振耐熱金属材料第123委員会研究報告

      巻: 53[1] ページ: 59-70

  • [雑誌論文] TiAl 基合金の高温圧縮特性に及ぼすβ-Ti 相の影響2011

    • 著者名/発表者名
      久布白圭司, 高橋聰, 竹山雅夫
    • 雑誌名

      学振耐熱金属材料第123委員会研究報告

      巻: 52[3] ページ: 281-288

  • [雑誌論文] β-Ti 相を利用した鍛造TiAl 基合金の曲げ試験によるき裂発生・伝播のその場観察と靭性2011

    • 著者名/発表者名
      中島広豊, 竹山雅夫
    • 雑誌名

      学振耐熱金属材料第123委員会研究報告

      巻: 52[3] ページ: 281-288

  • [雑誌論文] On Phase Equilibria and Phase Transformations in β/γ-TiAl Alloys - A Short Review, BHM2011

    • 著者名/発表者名
      S. Mayer, C. Sailer, T. Schmoelzer, T. Lippmann, P. Staron, H. Clemens, M. Takeyama
    • 雑誌名

      Springer-Verlag 2011

      巻: 156 ページ: 438-442

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase Equilibria and Phase Transformations in Molybdenum-Containing TiAl Alloys2011

    • 著者名/発表者名
      S. Mayer, C. Sailer, H. Nakashima, T. Schmoelzer, T. Lippmann, P. Staron, K-D. Liss, H. Clemens, M. Takeyama
    • 雑誌名

      MRS Symposium Proceedings

      巻: 1295 ページ: 113-118

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Micro-tension behaviour of TiAl polysynthetically twinned crystals with 0° and 90°-orientated lamellae2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Mine, H. Fujisaki, M. Matsuda, M. Takeyama, K. Takashima
    • 雑誌名

      Scripta Materialia

      巻: 66 ページ: 707-710

    • 査読あり
  • [学会発表] β相安定化元素を複合添加したTi-Al-M_1-M_2 4元系の実験及び計算状態図2014

    • 著者名/発表者名
      中島広豊, 竹山雅夫
    • 学会等名
      日本金属学会第154回春期講演大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2014-03-23
  • [学会発表] 引張試験のその場観察によるTiAl 基合金の変形挙動におけるβ-Ti 相の役割2014

    • 著者名/発表者名
      臼井慎, 中島広豊, 竹山雅夫
    • 学会等名
      日本金属学会第154回春期講演大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2014-03-23
  • [学会発表] β-Ti 相を利用した鍛造TiAl基合金のクリープに及ぼす組織の影響2014

    • 著者名/発表者名
      若林英輝, 臼井慎, 中島広豊, 高田尚記, 竹山雅夫
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第167回講演大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2014-03-22
  • [学会発表] Ti-Al-M 3元系におけるβ-Ti 相の相安定性の計算による再現2014

    • 著者名/発表者名
      中島広豊, 橋本清, 竹山雅夫
    • 学会等名
      学振耐熱金属材料123委員会研究報告会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2014-03-03
  • [学会発表] Phase stability of multi component TiAl based alloys for application to compressor blades of aircraft engine2013

    • 著者名/発表者名
      S. Usui, H. Nakashima, J.H. Perepezko, M. Takeyama
    • 学会等名
      The 2nd International Education Forum on Environment and Energy Science
    • 発表場所
      Hyatt Regency Huntington Resort and Spa
    • 年月日
      2013-12-14
  • [学会発表] TiAl 基合金の実用化に向けた最近の動向2013

    • 著者名/発表者名
      竹山雅夫, 中島広豊
    • 学会等名
      学振耐熱金属材料第123委員会研究報告会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2013-11-12
  • [学会発表] Phase equilibria among beta, alpha (alpha2) and gamma phases in Ti-Al-M1-M2 quaternary systems at elevated temperature2013

    • 著者名/発表者名
      H. Nakashima, M. Takeyama
    • 学会等名
      Intermetallics 2013
    • 発表場所
      Education center Kloster Banz, Germany
    • 年月日
      2013-10-04
  • [学会発表] The effect on initial microstructure on the forgeability in beta contained TiAl alloy2013

    • 著者名/発表者名
      S. Takahashi, K. Kubushiro, M. Takeyama
    • 学会等名
      Intermetallics 2013
    • 発表場所
      Education center Kloster Banz, Germany
    • 年月日
      2013-10-04
  • [学会発表] Ti-Al-Nb3元系のβ/α/α2/γ相間における実験及び計算状態図2013

    • 著者名/発表者名
      中島広豊, 竹山雅夫
    • 学会等名
      日本金属学会第153回秋期講演大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2013-09-19
  • [学会発表] TiAl 基合金のβ/α/γ相間の相安定性に及ぼすNbとV の複合添加の影響2013

    • 著者名/発表者名
      臼井慎, 中島広豊, 竹山雅夫
    • 学会等名
      日本金属学会第153回秋期講演大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2013-09-19
  • [学会発表] β相安定化元素を複合添加したTiAl 基合金の1473 K における相平衡2013

    • 著者名/発表者名
      中島広豊, 竹山雅夫
    • 学会等名
      耐熱金属材料123委員会研究会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2013-07-09
  • [学会発表] Effect of heat treatment on mechanical properties of forged Ti-43Al-5V-Nb alloy2013

    • 著者名/発表者名
      K. Kubushiro, S. Takahashi, M. Takeyama
    • 学会等名
      Gamma Alloy Technology International Workshop
    • 発表場所
      Toulouse, Fra.nce
    • 年月日
      2013-06-14
  • [学会発表] Effect of V/Nb Combined Addition on Stability of beta-Ti Phase in TiAl alloy2013

    • 著者名/発表者名
      H. Nakashima, M. Takeyama
    • 学会等名
      Gamma Alloy Technology International Workshop
    • 発表場所
      Toulouse, France
    • 年月日
      2013-06-14
  • [学会発表] In-situ Observation of Cracking in Gamma Lamellar Alloy2013

    • 著者名/発表者名
      M. Takeyama
    • 学会等名
      Gamma Alloy Technology International Workshop
    • 発表場所
      Toulouse, France
    • 年月日
      2013-06-13
  • [学会発表] β相を利用して組織制御したTiAl 基合金の引張変形のその場観察2013

    • 著者名/発表者名
      臼井慎, 竹山雅夫
    • 学会等名
      日本鉄鋼協会第165回講演大会
    • 発表場所
      東京電機大学
    • 年月日
      2013-03-28
  • [学会発表] V とNb を複合添加したTiAl 基合金におけるβ-Ti 相の相安定性2013

    • 著者名/発表者名
      中島広豊, 竹山雅夫
    • 学会等名
      日本金属学会第152回講演大会
    • 発表場所
      東京理科大
    • 年月日
      2013-03-27
  • [学会発表] The Role of Colony Boundary β-Ti Phase in Toughening Wrought TiAl Alloys2012

    • 著者名/発表者名
      H. Nakashima, M. Takeyama
    • 学会等名
      The 1st International Education Forum on Environment and Energy Science
    • 発表場所
      Waikoloa Beach Marriott Resort
    • 年月日
      2012-12-16
  • [学会発表] In-situ Observation of Cracking Behavior in Ti-47.5Al Lamellar Single Crystal2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kikugawa, Y. Imai, M. Takeyama
    • 学会等名
      2012 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Hynes Convention Center
    • 年月日
      2012-11-26
  • [学会発表] Effect of Microstructure on Mechanical Properties in Wrought TiAl Alloy2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kubushiro, S. Takahashi, Y. Masuda, M. Takeyama
    • 学会等名
      2012 MRS Fall Meeting & Exhibit
    • 発表場所
      Hynes Convention Center
    • 年月日
      2012-11-26
  • [学会発表] TiAl 基合金におけるβ-Ti 相の相安定性に及ぼすV とNb の相互作用2012

    • 著者名/発表者名
      中島広豊, 竹山雅夫
    • 学会等名
      日本金属学会151回講演大会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2012-09-19
  • [学会発表] TiAl 基合金の高温圧縮特性に及ぼす圧縮温度の影響2012

    • 著者名/発表者名
      久布白圭司, 増田靖子, 高橋聰, 竹山雅夫
    • 学会等名
      日本金属学会151回講演大会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2012-09-19
  • [学会発表] TiAl 基フルラメラ単結晶合金のき裂の発生および伝播に及ぼすα2 板の効果2012

    • 著者名/発表者名
      今井佑治, 菊川敏一, 竹山雅夫
    • 学会等名
      日本金属学会151回講演大会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2012-09-19
  • [学会発表] Cracking Behavior and Toughness of Lamellar Microstructure in Gamma TiAl Alloys for Jet Engine Application2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Imai, T. Kikugawa, M. Takeyama
    • 学会等名
      The 4th Joint Symposium Materials Science and Engineering of Dalian University of Technology & Department of Metallurgy of Tokyo Institute of Technology
    • 発表場所
      Dalian University of Technology
    • 年月日
      2012-09-05
  • [学会発表] γ/γ界面からなるTi-48Al-8Nb フルラメラ単結晶のき裂発生・伝播挙動とその方位依存性2012

    • 著者名/発表者名
      今井佑治, 菊川敏一, 竹山雅夫
    • 学会等名
      学振耐熱金属材料第123委員会研究報告会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2012-07-09
  • [学会発表] Design Concept for Toughening using β-Ti phase in Wrought Gamma TiAl Alloys2012

    • 著者名/発表者名
      M. Takeyama
    • 学会等名
      Gamma Alloy Technology 2012
    • 発表場所
      Beijing
    • 年月日
      2012-06-08
  • [学会発表] Effect of β-Ti phase on hot deformability of TiAl alloys2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kubushiro, S. Takahashi, M. Arai, M. Takeyama
    • 学会等名
      Gamma Alloy Technology 2012
    • 発表場所
      Beijing
    • 年月日
      2012-06-08
  • [学会発表] In-situ Observation of Cracking Behavior of γ/γ Lamellar Single Crystal in Ti-48Al-8Nb2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Imai, T. Kikugawa, M. Takeyama
    • 学会等名
      Gamma Alloy Technology 2012
    • 発表場所
      Beijing
    • 年月日
      2012-06-06
  • [学会発表] Cracking Behavior in β/Lamellar Microstructure of Wrought TiAl Alloys2012

    • 著者名/発表者名
      H. Nakashima, M. Takeyama
    • 学会等名
      Gamma (TiAl) Alloy Technology 2012
    • 発表場所
      Beijing
    • 年月日
      2012-06-06
  • [学会発表] TiAl 基フルラメラ単結晶のき裂発生・伝播挙動に及ぼす方位及びα2 板の影響2012

    • 著者名/発表者名
      菊川敏一, 今井佑治, 竹山雅夫
    • 学会等名
      日本金属学会第150回講演大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-03-30
  • [学会発表] TiAl 基合金におけるβ相の生成に及ぼすV, Nb 複合添加の効果2012

    • 著者名/発表者名
      中島広豊, 竹山雅夫
    • 学会等名
      日本金属学会第150回講演大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-03-30
  • [学会発表] TiAl 基合金の引張挙動のその場観察2012

    • 著者名/発表者名
      藤崎秀俊, 松田光弘, 高島和希, 峯洋二, 竹山雅夫
    • 学会等名
      日本金属学会第150回講演大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-03-28
  • [学会発表] 種々の方位を有するTi-47.5Al フルラメラ単結晶のSEM 内曲げ試験その場観察によるき裂伝播挙動2012

    • 著者名/発表者名
      菊川敏一, 今井佑治, 竹山雅夫
    • 学会等名
      学振耐熱金属材料第123委員会研究報告会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2012-03-05
  • [学会発表] TiAl基合金の高温圧縮特性に及ぼすβ-Ti 相の影響2011

    • 著者名/発表者名
      久布白圭司, 高橋 聰, 竹山雅夫
    • 学会等名
      学振耐熱金属材料第123委員会研究報告会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2011-11-30
  • [学会発表] Ti-48 %Al PST 結晶におけるマイクロ引張挙動2011

    • 著者名/発表者名
      藤崎秀俊, 松田光弘, 高島和希, 峯洋二, 竹山雅夫
    • 学会等名
      日本金属学会149回講演大会
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2011-11-08
  • [学会発表] 鍛造TiAl 基合金の靭性に及ぼす粒界β相の影響2011

    • 著者名/発表者名
      中島広豊, 竹山雅夫
    • 学会等名
      日本金属学会149回講演大会
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2011-11-07
  • [学会発表] γ/γ界面から構成されるTiAl 基フルラメラ単結晶合金のき裂発生・伝播のその場観察2011

    • 著者名/発表者名
      今井佑治, 竹山雅夫
    • 学会等名
      日本金属学会149回講演大会
    • 発表場所
      沖縄
    • 年月日
      2011-11-07
  • [学会発表] In-situ observation of cracking behavior and toughening in wrought TiAl alloys2011

    • 著者名/発表者名
      M. Takeyama, Y. Imai, T. Kigugawa
    • 学会等名
      4th International Workshop on Titanium Aluminides
    • 発表場所
      Numenberg
    • 年月日
      2011-09-14
  • [学会発表] Effect of microstructure on hot deformability of TiAl alloys2011

    • 著者名/発表者名
      K. Kubushiro, S. Takahashi, K. Morishima, M. Arai, Masao Takeyama
    • 学会等名
      4th International Workshop on Titanium Aluminides
    • 発表場所
      Numenberg
    • 年月日
      2011-09-14
  • [学会発表] β-Ti 相を利用した鍛造TiAl 基合金の曲げ試験によるき裂発生・伝播のその場観察と靭性2011

    • 著者名/発表者名
      中島広豊, 竹山雅夫
    • 学会等名
      学振耐熱金属材料第123委員会研究報告会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2011-07-12

URL: 

公開日: 2015-06-25  

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