逆位相領域境界(APDB)を有するTi_3Al単結晶の変形機構解明と力学特性の改善

反相域边界Ti_3Al单晶（APDB）变形机制的阐明和力学性能的改善

• 批准号: 12750622
• 负责人: 小泉 雄一郎
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750622/
• 关键词: チタン; アルミニウム; 金属間化合物; 転位; 軽量耐熱材料; 規則・不規則変態; 逆位相領域境界; 逆位相領域

軽量耐熱材料として期待されるTi_3Alの力学特性改善策として、逆位相領域境界(APDB)の導入による転位運動の制御に着目し、一連の研究を行った。平成12年度の研究では、化学量論組成のTi_3Al単結晶中に、サイズの異なる(10mm〜500mmの逆位相領域(APD)を導入し、その力学特性に及ぼす影響を調べた。その結果、Ti_3AIの変形応力並びに転位の運動形態はAPDサイズに強く依存し、しかもその依存性が、活動するすべり系によって全く異なることを見いだした。このことより、APDのサイズ、形態、そしてその安定性を制御することが、結晶塑性異方性を軽減し、Ti_3Al多結晶体の力学特性改善の鍵となることを明らかにした。平成13年度は、この発見に基づき、APDBのサイズ、形態、安定性の制御の指針を得ることを目的として、APDの成長挙動に及ぼす組成の影響を調べた。特にAPDの成長速度はAI濃度に強く依存し、Ti-23at.%AlとTi-25at.%Alとでは、Al濃度がわずか2at.%異なるだけであるにも関わらず、Ti-23at. %Al中のAPDの成長速度はTi-25at.%Al中の30%も小さな値をとった。また、高Al濃度のTi-33at.%AlにおけるAPDの成長速度は、Ti-25at.%Al中よりも6倍も大きくなることが見い出された。さらに、Ti-33at.%Al中においてのみ(0001)面に沿ったファセット上のAPDBも観察された。これらの結果より、AI濃度の選択と適正な熱処理によりAPDBを制御し力学特性を制御できることが明らかとなった。また同時に、このような強いAl濃度依存性は、拡散データからでは全く予想されないことであることから、APDの安定性および形態を制御する上で、APBエネルギーの評価が重要であることも示された。

A number of heat-resistant materials are expected to be improved, such as the mechanical properties improvement strategy of Ti_3Al, the introduction of the inverse phase domain realm (APDB), the control of the movement of the reverse phase, and the continuous research and development. Heisei 12 research project, chemical composition of Ti_3Al single crystal, サイズのisoなる (10mm~500mm The introduction of the reverse phase domain (APD), the mechanical properties and the influence of the adjustment results, and the transformation force of Ti_3AI. APD's strong and strong dependence, APD's movement form Existence, activity, and activity are all in the same place.このことより, APD のサイズ, morphology, そしてその stability をcontrol することが, crystal plasticity The key to improving the mechanical properties of the anisotropy and Ti_3Al polycrystalline is the key to improving the mechanical properties. Heisei 13 year は、この発见に记づき、APDBのサイズ、morphology、stabilityのcontrolのThe pointer is the purpose of the pointer, the growth of the APD and the influence of the composition. The growth rate of special APD depends on the concentration of AI, Ti-23at.%Al and Ti-25at. %Alとでは、Al concentration がわずか2at.%isoなるだけであるにも关わらず、Ti-23at. %Al中のAPDのgrowth rateはTi-25at.%Al中の30%も小さな値をとった.また、The growth rate of Ti-33at.%Al in high Al concentration is にけるAPD の、Ti-25at.%Al is 6 times larger in よりもも大きくなることが见い出された. Ti-33 at. Check it out. The result of これらのより, AI concentration の selection と 正な heat treatment に よ り APDB を control し mechanical properties を control で き る こ と が 明 ら か と な っ た.またsimultaneousに、このようなstrongいAl concentration dependenceは、拡sanデータからでは全く于愿されないことであることから, APD's stable form and control, APB's stability and stability, and APB's stability and stability.

项目成果

Y.Koizumi: "Effect of Al Concentration on Growth of Antiphase Domains in Ti_3Al"Proceedings of Materials Research Society Symposium 2001 Fall Boston. (in press). (2002)

Y.Koizumi：“Al 浓度对 Ti_3Al 中反相域生长的影响”材料研究学会研讨会 2001 年秋季波士顿论文集。

勝村 英明: "Ti_3Al中における逆位相領域(APD)の成長とそのAl濃度依存性"日本金属学会春期大会講演概要集. 130(印刷中). (2002)

Hideaki Katsumura：“Ti_3Al 中反相区 (APD) 的生长及其对 Al 浓度的依赖性”日本金属学会春季会议摘要 130（印刷中）。

Y.Koizumi: "Effect of Antiphase Domain Boundaries on Plastic Behavior of Ti_3Al Single Crystals"Philosophical Magazine A. (発表予定).

Y.Koizumi：“反相域边界对Ti_3Al单晶塑性行为的影响”哲学杂志A.（待出版）。

小泉雄一郎: "Ti_3Alにおける逆位相領域成長の支配因子の分子動力学を用いた評価"日本金属学会秋期大会講演概要集. 129. 297-297 (2001)

Yuichiro Koizumi：“利用分子动力学评估 Ti_3Al 反相区域生长的控制因素”日本金属学会秋季会议摘要 129. 297-297 (2001)。

小泉雄一郎: "Ti_3Al中の逆位相領域(APD)成長に及ぼすAl濃度の影響"日本金属学会秋期大会講演概要集. 127. 283-283 (2000)

Yuichiro Koizumi：“Al 浓度对 Ti_3Al 中反相区 (APD) 生长的影响”日本金属学会秋季会议摘要 127. 283-283 (2000)。