B2型金属間化合物の加工熱処理法による組織制御

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Ni-Al系及びCo-Al系に出現するCsCl型B2構造を有するβ相は、耐熱、耐酸化材料として有望視されていが、極めて脆いために塑性加工はもちろん機械加工も困難であった。最近、本研究グループは、β相(B2構造)にfccAl構造のγを少量混在させ、組織制御を行うことによって靭性が飛躍的に向上する事を見い出した。本研究は、以上の背景の下に、Ni-Al基及びCo-Al基のB2型金属間化合物の組織を制御する事によって延性を改善し、その高温用構造材料として適用するための基礎的研究を行う事を目的とし、以下の研究成果が得られた。1、Ni-Al-Fe系及びNi-Al-Co系合金について、β+γ領域で熱間加工後、種々の熱処理を行うことによって、様々な分率のβ+γ'(L2_1構造)2相合金を作製できた。このようにして得たβ+γ'2相合金は、加工熱処理の違いにより、3種類のまったく異なった組織を呈し、特に、焼鈍後の焼き入れによりβ相がマルテンサイト変態を起こす合金では、その後の再熱処理により、ブロック状と微細なラメラ-状の2種の組織が現れることがわかった。この組織は、マルテンサイト相の規則化や不連続析出等の様々な変態が関与して生じたものであることが解明された。これらβ+γ'2相合金は、機械的性質にも優れ、特にラメラ-状の組織を有する合金は、良好な引張特性を有することがわかった。2、Ni-Al系及びCo-Al系B2相は、高温強度に欠けているので、整合な析出相の利用が考えられる。そこで、高いクリープ特性を有すると報告されているβ+H(ホイスラ-規則boc相)2相組織について、その組織制御の基礎となる相平衡を実験的に明らかにした。