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金属間化合物における結晶粒界構造と高温塑性変形条件の相関

金属间化合物晶界结构与高温塑性变形条件的相关性

基本信息

批准号：
08242216
负责人：
乾晴行
金额：
$ 1.6万
依托单位：
Kyoto 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：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

金属間化合物でこれまでに報告されている超塑性伸びの最大値は,純金属,合金に比べ1桁も小さい.これは,金属間化合物では,構成異種原子間の強い化学結合のために,結晶粒界の構造が一般の金属,合金のそれとは異なり,結晶粒界での変形の伝播ならびに粒界すべりが困難なためと考えられる.本研究では,少量のTi_3Al相を含む2相TiAlラメラ合金の双結晶(bi-PST結晶)をモデル結晶として作製し,粒界構造と塑性変形挙動の相関を調べることを目的とした.拡散接合法により8通りの方位の組み合わせにつきTiAl bi-PST結晶の作製を試みた.最も良好な接合体が得られる条件は,800℃,24時間真空中で接合後,1350℃,1時間の真空焼鈍を行なうものであった.接合直後でも接合温度が高いほど,また,接合時間が長いほど,接合界面に新しい結晶粒(ラメラ組織を有しないTiAl粒)を生成する傾向が高くなる.拡散結合法により作製したTiAl bi-PST結晶の結晶粒界は,通常の溶製材の粒界で見られるように個々のラメラが互いにロックされた構造を取り,原子尺度でも酸化物などの介在物は全く存在しない.bi-PST結晶の降伏応力は,構成結晶の降伏応力のほぼ中間的な値を取る.接合界面に対し構成結晶が対称的な方位関係を持つ場合,bi-PST結晶に引張伸びは,構成PST結晶のの引張伸びとほぼ同程度の値を示す.しかし,構成結晶のラメラ方位が,接合界面に対し対称的な方位関係からはずれるに従い,bi-PST結晶の引張伸びは,構成結晶の引張伸びよりも低下するようになる.このようなbi-PST結晶の破断は,接合界面,つまり結晶粒界でのクラックの生成に始まっており,粒界での歪の適合性がクラックの生成,すなわち引張伸びに重要な役割を果たしていることがわかった.

The maximum values of superplasticity for intermetallic compounds are reported to be smaller than those for pure metals and alloys. The structure of crystal grain boundary is difficult for ordinary metals and alloys to form strong chemical bonds between heterogeneous atoms. In this study, a small amount of Ti_3Al phase is added to the TiAl alloy, which contains two phases. 8-channel orientation of TiAl bi-PST crystal. The best bonding conditions are 800 ℃, 24 hours in vacuum, 1350 ℃, 1 hour in vacuum. After bonding, the bonding temperature is higher, the bonding time is longer, and the formation of new crystal particles (such as TiAl particles) at the bonding interface tends to be higher. The grain boundaries of TiAl bi-PST crystals prepared by the dispersion bonding method are usually determined by the grain boundaries of dissolved materials, and the yield strength of bi-PST crystals is determined by the intermediate value of the yield strength of crystals. When the orientation relationship between the crystal pairs formed by the interface is maintained, the tensile strength of the bi-PST crystal is opposite, and the tensile strength of the PST crystal is different. Bi-PST crystals are stretched out, and the stretching of the crystals is lowered. The fracture of bi-PST crystal, the interface of junction, the formation of crystal grain boundary, the suitability of grain boundary, the formation of grain boundary, the extension of grain boundary and the important effect of service cut.