B2型金属間化合物を主体とする高温構造用材料の合金設計

基于B2型金属间化合物的高温结构材料合金设计

• 批准号: 03452255
• 负责人: 三島 良直
• 金额: $ 4.48万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 1992
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03452255/
• 关键词: 金属間化合物; 組織制御; 合金設計; Co基合金; B2型規則構造

これまでにCo-A12元系B2/(Co)2相合金で圧縮塑性歪2〜3%,Co-A1-Ni3元系B2/L1_2(Ni_3A1)2相合金で10%以上の延性改善を行った。B2/L1_2相合金では延性と高温強度を同時に改善できる可能性があり,Co-A1-Ni-Ti4元系内でL1_2 Ni_3A1とCo_3Tiの連続固溶体を利用すると,Co高濃度側までB2/L_2多相領域が拡大でき,広い組成範囲での組織制御が可能であると考えた。本年度は,Tiを2.5および5.0at%添加したCo-A1-Ni-Ti4元系B2/L1_2多相合金の組織形態と機械的性質の関係を調べた。Ti添加量2.5,5.0at%の合金をアーク炉により溶製し,1373K,4h+1173K,24hの均質化熱処理を施した。組織および平衡相を調べるため光学顕微鏡観察,X線回折,示差熱分析を行い,機械的性質を調べるために,硬さ試験,室温から1273Kの温度範囲で圧縮試験を行った。その結果,2.5,5.0at%Ti両合金ともに組織はB2/(Co,Ni)2相,B2/L1_22相,B2/(Co,Ni)/L1_23相と思われる3つのタイプに大別できた。ほぼB2単相のB2/(Co,Ni)2相合金を除く全ての合金で4〜10%の圧縮塑性歪が得られ,L1_22相を含む合金では特に良好な室温延性が達成できた。全ての合金が室温で1000MPa以上の高強度を示し,0.2%変形応力(降伏強度)の温度依存性には,支配的である構成相の特徴が反映されることがわかった。例えば,B2相を多く含む合金では600から800Kの温度域で温度上昇に伴う強度低下が抑制されるB2型特有の温度依存性を示し,また,L1_2相を多量に含む合金ではL1_2相に起因する強度の正の温度依存性の発現によって600から800Kの温度域が最大強度を示した。Ti添加量が強度に与える影響はB2/L1_2相合金で顕著に現れ,Ti添加量を増加させると1073Kまでの温度域で200MPa程度の強度上昇が認められた。すなわち,Co-A1-Ni3元系からCo-A1-Ni-Ti4元系に拡張することでB2/L1_2多相領域がCo高濃度側に拡大でき,良好な延性,高強度を実現できた。

こ れ ま で に Co - A12 alloy component system B2 / (Co) 2 phase で 圧 shrink plastic slanting 2 ~ 3%, Co - A1 - B2 / L1_2 Ni3 yuan more than 10% (Ni_3A1) 2 phase alloy で の ductility improvement を line っ た. B2 / L1_2 phase alloy で を と high strength and ductility of は に improve で き る possibility が あ り, Co - A1 - Ni - Ti4 component system within で L1_2 Ni_3A1 と Co_3Ti の even 続 solid solution を using す る と, Co high side ま で B2 / L_2 が multiphase field company, big で き, hiroo い of van 囲 で の organization system of imperial が can で あ る と exam え た. This year は Ti を 2.5 お よ び 5.0 at % add し た Co - A1 - Ni - Ti4 component system B2 / L1_2 と mechanical properties of multiphase alloy の organization form の masato is を adjustable べ た. Ti content 2.5, 5.0 at % の alloy を ア ー ク furnace に よ り soluble し, 1373 k, 4 h + 1173 k, 24 h の homogenization heat 処 Richard を shi し た. Organization お よ び equilibrium phase を adjustable べ る た め optical 顕 micromirror 観, X-ray inflexion, differential thermal analysis を い, mechanical properties を べ る た め に, hard さ test, room-temperature か ら の temperature 1273 k fan 囲 で 圧 shrinkage test line を っ た. そ の results, 2.5, 5.0 struck at % Ti alloy と も に organization は B2 / (Co, Ni) 2 phase, B2 / L1_22 phase, B2 / (Co, Ni)/L1_23 phase と think わ れ る 3 つ の タ イ プ に comparing で き た. ほ ぼ の B2 / B2 単 phase (Co, Ni) 2 phase alloy を except く full て の alloy で 4 ~ 10% の 圧 shrinkage plastic slanting が have ら れ, を L1_22 phase containing む alloy で は, に な room temperature ductility が achieve good で き た. All て の alloy が room temperature more than 1000 mpa で の high-strength を し, 0.2% - shaped 応 force (yield strength) の temperature dependency に は, dominate the で あ る formation phase の 徴 が reflect さ れ る こ と が わ か っ た. Example え ば, B2 phase を く more contain む alloy で は 600 か ら の temperature 800 k domain に で temperature rises with low intensity of う が inhibit さ れ る B2 type characteristic の temperature dependency を し, ま た, L1_2 phase を に contain abundant む alloy で は L1_2 phase に cause す る strength の is の temperature dependency の 発 now に よ っ て 600 か ら 800 k の temperature field Youdaoplaceholder0 maximum intensity を indicates た. Intensity of Ti content が に and え る influence は B2 / L1_2 phase alloy で 顕 に れ now, Ti を raised amount plus さ せ る と 1073 k ま で の temperature field strength of 200 mpa degree の で が recognize め ら れ た. す な わ ち, Co - A1 - Ni3 component system か ら Co - A1 - Ni - Ti4 component system に company, zhang す る こ と で B2 / L1_2 multiphase domain が Co high side に company, big で き, な good ductility, high strength を be presently で き た.