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物質循環・環境負荷を考慮したリサイクラブルチタン系材料開発

考虑材料循环和环境影响的可回收钛材料的开发

基本信息

批准号：
07263219
负责人：
前田正史
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
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：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

チタンは、比強度、耐食性に優れた材料であるが、酸素との親和力が非常に強く数%の酸素の溶解によって金属材料としての使用は不可能になる。これまで、チタンからの脱酸素は不可能であり、リサイクルの妨げになっていた。アルミニウムによる脱酸素を前提にして、リサイクル性の良いチタン系合金新材料を開発することを目的にしている。特殊電子ビーム溶解によって高アルミチタン合金の製造と脱酸素の実験を行った。作成した合金からテストピースを切り出し、ビッカース硬さ試験、常温、高温での引張試験を行い、機械的性質に及ぼすアルミニウム濃度、酸素濃度の影響について評価した。脱酸素可能な高アルミ合金の製造電子ビームを熱源とした真空溶解において、純チタンからの脱酸は困難であるため、A1添加による脱酸を行い除去できることがわかった。また、アルミチタン合金からは容易に脱酸することがわかった。そこで均一なアルミチタン合金を製造するために以下のような実験を行った。純チタン線材および純アルミニウム線材をそれぞれ40gずつ秤量し、角型の水冷銅るつぼに交互に重ね合わせるようにセットし、圧力2×10^<-3>Pa、溶解温度2073K、溶解時間は300120、120、120secの計4回を毎回試料を裏返しながら溶解を行った。アルミニウム濃度は平均値39.4mass%±1.5mass%であり、ほぼ均一のTi-Al合金の製造が可能である。酸素濃度は、溶解前の500ppmから平均値16ppmまで減少し酸素を除去しながら組成を制御できることがわかった。機械的性質に及ぼすAl濃度の影響マイクロビッカース硬度計を用いて各試料の硬さを測定した。酸素濃度を約1330-1660ppmの試料を作成してTi-4.6%Alでは319HvTi-10.6%Alでは319Hv、Ti-15.2%Alでは319Hvとアルミ濃度の増加に伴って硬さは大きくなった。引張破断強度に及ぼす酸素含有量の影響Al濃度を10〜11%一定で、酸素濃度を100〜2400ppmまで変えて試料を作成して、その引張破断強度を調べた。酸素濃度が100ppmの試料の強度は413MPaで伸びが0.23%、2400ppmの試料の強度は162MPaで伸びが0.12%であった。酸素濃度が増加するにつれて引張強度および伸びの低下がみられた。酸素濃度をさらに低下することで同じAl濃度の試料でも引張強度および伸びの性質を向上することができると考えられる。

For example, the specific strength and food resistance of the material are very high, and the solubility of the acid is very high. It is impossible to remove the acid from the solution. The development of new alloy materials with excellent properties is the main purpose of this research. Special electronic solution for high temperature alloy production and deacidification The preparation of alloys is subject to various tests, such as tensile tests at room temperature and high temperature, mechanical properties, and the effects of alloy concentration and acid concentration. Deacidification is difficult in the production of high purity alloys due to heat source and vacuum dissolution. It is easy to remove acid from the alloy. The following is a list of products available for sale: Pure copper wire material is mixed with pure copper wire material at 40g weight, angle water-cooled copper wire, pressure 2×10^<-3>Pa, dissolution temperature 2073K, dissolution time 300 120, 120, 120sec. The average concentration of Ti-Al alloy is 39.4mass%±1.5mass%, and the production of Ti-Al alloy is possible. Acid concentration decreased from 500ppm to 16ppm before dissolution, and acid content decreased from 500 ppm to 16 ppm after dissolution. Mechanical properties and the effect of Al concentration on the hardness of each sample were measured by a hardness tester. The acid concentration of the sample is about 1330-1660ppm, and the preparation method is Ti-4.6%Al, Ti-10.6%Al, Ti-319Hv, Ti-15.2%Al, and Ti-319Hv. Tensile fracture strength and acid content affect Al concentration of 10 ~ 11%, acid concentration of 100 ~ 2400ppm, sample preparation and tensile fracture strength adjustment. The strength of the sample with acid concentration of 100ppm is 413MPa, the elongation is 0.23%, and the strength of the sample with acid concentration of 2400ppm is 162MPa, the elongation is 0.12%. The acid concentration increases due to tensile strength and elongation. The tensile strength and tensile properties of the samples with the same Al concentration are studied.