アルミニウム拡散浸透処理によるTi/Al_3Ti傾斜機能材料の作製

铝扩散渗透处理制备Ti/Al_3Ti功能梯度材料

• 批准号: 08243215
• 负责人: 友田 陽
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Ibaraki 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-08243215/
• 关键词: 金属間化合物; 耐酸化性; 熱応力

チタン合金は高温における使用限度は約600℃である。これは高温強度ではなく耐酸化性に起因する限界である。耐酸化性の改善はチタン合金の利用範囲をさらに広げると思われる。そこで本研究ではチタンの表面にAl_3Tiを形成させた。Al3Tiは耐酸化性に優れた金属間化合物である。熱応力の集中を避けるためにチタンとAl_3Tiの界面が傾斜化できる条件を模索した。また、被覆層の特性向上を狙いとしてクロムの拡散浸透を試みた。純度99.8%のチタンにアルミニウムまたはクロム拡散浸透処理を施した。処理方法は拡散させる元素、処理剤のNH_4Cl、および焼結防止剤のAl_2O_3の混合粉末を用いる粉末パック法を採用した。複合処理を行う場合にはクロム拡散浸透処理後にアルミニウム拡散浸透処理を施した。処理条件はそれぞれ別に定めた。本研究により以下の結論を得た。(1)粉末パック法により700〜900℃でチタンにアルミニウム拡散浸透処理を施すことにより、表面にAl_3Tiを形成させることができる。(2)処理温度を800℃または900℃とすることにより、Ti/Al_3Ti界面を熱応力緩和に有利な凸凹の激しい界面にすることができる。(3)アルミニウム拡散浸透処理を700℃で施した後に800℃以上で焼鈍することで、クラックの少ない表面層を有するTi/Al_3Ti傾斜材を作製することができる。(4)クロム拡散浸透処理を1100℃または1200℃で施すことにより、チタン内部にクロムを浸透させることに成功した。(5)アルミニウム拡散浸透処理とクロム拡散浸透処理の複合処理は、Al_3Tiとチタンの間に形成される中間相の成長を抑制する効果があると考えられる。

The limit of use of the alloy is about 600℃. The high temperature intensity of the acid resistance is limited. The improvement of acid resistance and the utilization range of the alloy are discussed. In this paper, we study the formation of Al_3Ti on the surface of silicon. Al3 Ti is an intermetallic compound with excellent acid resistance. The conditions for the concentration of thermal stress and the inclination of the Al_3Ti interface are discussed. The characteristics of the coating layer are as follows: Purity 99.8% of the sample was treated with a dispersion process. The treatment method is to use the mixed powder method of Al_2O_3, which is composed of dispersed elements, NH_4Cl and sintering prevention agent. In the case of composite treatment, after the diffusion treatment, the diffusion treatment is applied. The treatment conditions are different. The following conclusions were drawn from this study. (1)Powder coating method: 700 ~ 900℃, 100 ℃(2)The treatment temperature is 800℃ or 900℃, and the thermal stress of Ti/Al_3Ti interface is relaxed. (3)The Ti/Al_3Ti gradient material is prepared by sintering at 700℃ or above 800℃ after the diffusion treatment. (4)1100℃, 1200 (5)The effect of the compound treatment on the growth of the intermediate phase of Al_3Ti and Al_3Ti is discussed.