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材料学的因子の設計・制御による金属間化合物の強靭化

通过设计和控制材料因素来增韧金属间化合物

基本信息

批准号：
03213203
负责人：
青木清
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

最近、耐熱金属間化合物が高温構造材料として世界的に注目されている。しかしながら、実用化するには解決すべき間題が多く残されている。例えば、室温近傍の脆さを克服することも重要な課題である。本研究は金属間化合物の室温における脆さを克服し、さらに強度の向上させる材料学的指針を明らかにすることを目的として行われたもので、(1)超急冷により金属間化合物をアモルファス化した後、結晶化条件を適切に制御して超微細組識を得て延性化する、(2)マクロ(多量)アロイングにより劈開の起こり難い結晶構造の化合物を開発する、に関して研究し、得られた主な結果は以下のように要約される。(1) 液体急冷アモルファス合金の結晶化による組識制御Zr_<50>Co_<50-x>Ni_xとTi_<50>Ni_<50-x>Cu_xをアルゴン雰囲気中で超急冷し、リボン状アモルファス試料を得た。結晶化温度(T_x)より30‐50K高温で、真空中、1時間の熱処理を行い平均結晶粒径が約5μmの多結晶試料を得た。前者はX=0‐25at%Ni,後者はX=0‐30at%CuでB2構造の金属間化合物が生成した。引張試験により両試料は5‐6%の伸びを示し、SEM写真は延性的な破面を示した。つまり、金属間化合物を液体急冷してアモルファス化した後、その結晶化挙動を制御して、組識を微細化することが金属間化合物の延性化に有効なことを明らかにした。(2)B2型Ti‐Al系化合物の生成TiAlに隣接する対称性の高い結晶構造のB2型化合物との複合化によりTiAlの延性化が期待される。Ti_<50>Al_<50-x>Zr_x化合物にはLl_0の他に、体心立方型のL2_1およびTi_2AlZr組成を中心に広い組成範囲でB2型の金属間化合物が存在することを見い出した。Ti_2AlZrを室温で圧縮変形すると破壊応力が1600MPaで8%の圧縮変形が可能である.このように、マクロアロイングによって、TiAlをベ-スとする軽量金属間化合物の延性化が可能なことを見出した。

Recently, heat-resistant intermetallic compounds have attracted worldwide attention as high-temperature structural materials. There are many ways to solve this problem. For example, it is an important problem to overcome the brittleness near room temperature. The purpose of this research is to overcome the brittleness of intermetallic compounds at room temperature and clarify the direction of materials science in terms of strength.(1) After ultra-rapid cooling, intermetallic compounds can be annealed, and the crystallization conditions can be appropriately controlled to achieve ductility of the ultra-fine structure.(2) The development, research and development of compounds with crystal structure are discussed in detail below. (1)Crystallization of Liquid Quenching Alloy Zr_<50>Co_<50-x>Ni_x and Ti_<50>Ni_<50-x>x were Prepared by Ultra-Quenching and Crystallization of Liquid Quenching Alloy Crystallization temperature (T_x): 30 - 50K High temperature, vacuum, 1 time Heat treatment, average crystal size: about 5μm Multi-crystalline sample was obtained. The former is X=0‐25at%Ni, while the latter is X=0‐30at%Cu and intermetallic compounds of B2 structure are formed. The tensile strength of the sample is 5 - 6%, and the SEM photo shows the ductility of the sample. After quenching of intermetallic compounds, crystallization of intermetallic compounds is controlled, and the composition is refined. (2)B2 The formation of TiAl from Ti-type compounds is expected to be compatible with high crystallinity and ductility of TiAl from B2-type compounds Ti_<50>Al_<50-x>Zr_x compounds are composed of L1_0 and other, body-centered cubic L2_1 and Ti_2AlZr compounds, and B2 intermetallic compounds. Ti_2AlZr can be compressed at room temperature by 8% at a pressure of 1600MPa. The ductility of intermetallic compounds is possible because of the high temperature and high temperature.