超塑性変形を利用した焼結チタン合金の緻密化

利用超塑性变形实现烧结钛合金的致密化

• 批准号: 08242222
• 负责人: 高木 節雄
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Kyushu 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08242222/
• 关键词: 超塑性; チタン合金; マルテンサイト; 密度; 気孔; 粉末冶金; 逆変態; 焼結

チタンは本質的に高反応性の金属で、かつ結晶構造の関係で切削性が悪いなど、製造・加工段階でのコストが高くつくために用途の拡大が押さえられている。これらの問題点を一挙に解決する手段として、チタンが有する優れた燒結特性に着目し、Near-Net-Shape成形が可能な粉末冶金法でチタン材料を製造する研究を行なった。そして、焼結特性や合金元素の均質化などの観点から,粉末冶金法に適した合金系としてTi-Cr合金を選定し,うまく合金設計や組織制御を行えば,焼結材料でも超塑性変形が発現することを見出した.なかでも,Ti-4%Cr合金を高温域から水冷して得られるマルテンサイトは組織が極めて微細であり,この組織を有するTi-4%Cr合金を1000K付近の温度域に加熱して変形すれば,変形量にして600%という超塑性現象が発現することがわかった.また,このような超塑性現象が発現する温度域でマルテンサイト組織を有するTi-4%Cr焼結合金を加工すると,複雑な形状に成形できるだけでなく,超塑性的な固相流動によって8vol%程度残存していた気孔が完全に消失して,ほぼ完全に材料を緻密化出来ることも明らかにされた.また,超塑性変形を利用して製造したTi-4%Cr合金は,極めて微細な(α+β)2相組織となっており,室温での機械的性質も現用のチタン材料に匹敵するまでに改善されることが判明した.本研究成果は,マルテンサイト組織が得られる他のチタン合金への適用も可能であり,超塑性変形を利用したチタン材料の加工技術に新たな指針を与えるものである.

The relationship between the nature of the metal with high reflectivity, the structure of the crystal, the machinability, the production and processing stage, the use of the material, and the use of the material. This problem can be solved by means of sintering, Near-Net-Shape forming, powder metallurgy and material production. In addition, sintering characteristics and homogenization of alloying elements are discussed. Suitable alloy systems and Ti-Cr alloys are selected by powder metallurgy method. Superplastic deformation of sintered materials is found in alloy design and microstructure control. Ti-4%Cr alloy in the high temperature range from water cooling to heat, the microstructure is extremely fine, the microstructure is very fine, Ti-4%Cr alloy in the temperature range near 1000K to heat, the shape is changed to 600%, the superplasticity phenomenon occurs. Superplasticity occurs in the temperature domain, and the microstructure of Ti-4%Cr sintered alloy is processed, and the superplastic solid phase flow remains to the extent of 8 vol %, and the pores disappear completely. Ti-4%Cr alloy is produced by superplastic deformation, and its mechanical properties at room temperature are improved by using extremely fine (α+β)2-phase structure. The results of this study indicate that superplastic deformation can be used as a new method for processing materials.