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A novel method for overcoming the strength-ductility trade-off of titanium and titanium alloys by high-density pulsed electric current

一种通过高密度脉冲电流克服钛及钛合金强度-延展性权衡的新方法

基本信息

批准号：
22K20408
负责人：
顧少杰
金额：
$ 1.83万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

令和4年度は、高密度電流処理によって純チタンおよびチタン合金の強度と延性が同時に向上する現象を主に研究し、その発生メカニズムについて予備的な探索を行った。以下の研究実績を得た。(1)純チタンおよびチタン合金の機械的特性の向上今年度、純チタン、Ti-6Al-4V、Ti-6Al-7Nbなどの材料について、電流処理による機械的性能の改善現象を実施した。そして、現在の研究領域でよく使用される大変形処理、熱力学処理、3Dプリンタなどの方法で作られたチタンおよびチタン合金材料の機械的性能と比較した。その結果、この研究は簡単と省エネの利点を持ち、処理された材料は機械的性能で非常に優れていることが示された。関連する成果は特許申請に至っている。また、(A1)純チタンの曲げ加工によって導入される加工硬化に対して、電流処理法によって残留応力の除去と弾性回復を成功裏に実現した。微細構造では、電子風力による転位の移動と消滅、および変形双晶の除去を明らかにした。さらに、(A2)Ti-6Al-4Vに対して電流処理法を連続的に多数回行い、最終的な延性を287%向上させることに成功した。上記の研究成果は現在投稿中である。(2)強化メカニズムの予備的解明上述のチタンおよびチタン合金の機械的特性を向上させる原理は、転位および結晶粒に対する影響だけでなく、電子風によって促進されるチタンおよびチタン合金のマルテンサイト変態にも関連している。このメカニズムは、現時点ではこの課題のユニークな発見である。その場EBSDおよびEDS法を使用して、電流処理前後の微細構造の変化を観察している。結果は、この課題で発見されたマルテンサイト変態が、チタン合金の第2相における安定化元素の不均一な拡散に関連している可能性の結果を得た。関連する研究では、来年度に検証と分析を実行する必要がある。

Reiwa 4th year, high-density current treatment によってpure チタンおよびチタン alloy has the same strength and ductility Time is up, the main phenomenon is the main research, and the exploration is the exploration of the time. The following research results have been obtained. (1) Mechanical properties of pure チタンおよびチタン alloy, up to this year, pure チタン, Ti-6Al-4V, The performance of Ti-6Al-7Nb material is improved, and the performance of current treatment machine is improved. His current research field is the use of large shape processing, thermodynamic processing, and 3D processing. The mechanical properties of the タなどの method and the mechanical properties of the alloy materials are compared. The result of the research and the simplicity of the research are the advantages of saving the material and the performance of the machine that processes the material. The related results are related to the application for a license.また、(A1) Pure チタンのquげprocessing によって import される work hardening に対して. The current treatment method can successfully remove the residual energy and restore the elasticity. The microstructure is removed, the electron wind is moved and destroyed, and the double crystal is removed by the electron wind force. The current treatment method of (A2)Ti-6Al-4V has been successfully used to achieve the majority of ductility and the final ductility was 287%. The research results mentioned above are currently being submitted for publication. (2) Preliminary explanation for strengthening the metal alloy. The mechanical properties of the above-mentioned alloy are explained.に対する influenced だけでなく, electronic style によって promoted されるチタンおよびチタンAlloy のマルテンサイト変State にもrelated している.このメカニズムは, current point ではこの题のユニークな発见である. The field EBSD and EDS method are used, and the microstructure is modified before and after current treatment. Result of the project で発见されたマルテンサイト変STATE が、チタンAlloy の 2nd The unevenness of the stabilization element is related to the possibility of the unevenness of the stabilization element. It is necessary to conduct relevant research and analyze the evidence for the coming year.