非平衡PMプロセスによるナノ結晶粒組織制御と超塑性

非平衡粉末冶金过程的纳米晶结构控制和超塑性

基本信息

批准号：
09228226
负责人：
飴山惠
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Ritsumeikan 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：
1997
资助国家：
日本
起止时间：
1997 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

(1)ミリングによる結晶粒超微細化メカニズムSFEの小さなオーステナイト系ステンレス鋼(SUS316L)では交差すべりが起こりにくいことから局所的な結晶回転、すなわち再結晶核の形成が起こり、さらに加工により導入された著しく過剰な空孔によって室温近傍での回復が確認された。一方、SFEの大きなニッケル粉末では亜結晶粒界の形成が連続して起こり、次第に方位差の大きな結晶粒組織が形成されることが明らかとなった。すなわち、SFEの小さい場合は「不連続再結晶」により、一方、SFEの大きな場合は「連続再結晶」によって結晶粒の微細化が進行して行くと考えられる。(2)Ti-AlのMA粉末における相変態挙動Ti-Alの場合、昇温過程で一旦HCP構造からFCC構造へのマッシブ変態に似たせん断変態を起こし、さらにFCC構造からHCP構造への逆せん断変態を起こすことが明らかとなった。せん断変態に引き続いて拡散により規則化や相分解を起こし、炭化物生成添加剤を含む場合にはTi_2AlCによるピン止め効果により超微細結晶粒組織が得られることが明らかとなった。このような昇温過程での相変態の場合、昇温速度により結晶粒径の制御が容易であることも明らかとなった。(3)Ti_5Si_3-TiNセラミクス複合材の組織制御と疑似超塑性Ti-20mass%Si_3N_4の組成でMA処理を行うと、アモルファス相中にわずかにナノサイズのα-Ti相が混合した非平衡組織が形成された。1043Kで初期ひずみ速度4.2×10^<-4>s^<-1>で圧縮変形すると、m値は約0.26であった。したがって、疑似的な超塑性変形挙動が起こっている可能性がある。非平衡相を利用した成形は、セラミクスなどの高温材料の加工成形に有効であると考えられる。

（1）通过铣削通过铣削的机制：带有SFE的小小的奥氏体不锈钢（SUS316L）引起交叉滑移的可能性较小，从而导致局部晶体旋转，即，通过处理过多的空缺，可以确认室温的重结晶核的形成。另一方面，已经揭示了亚晶边界在SFE的大镍粉中不断发生，并且具有较大方向的谷物结构逐渐形成。换句话说，人们认为，当SFE较小时，谷物将通过“不连续的再结晶”来完善，而当SFE大时，谷物将通过“连续的再结晶”来完善。（2）在TI-AL的情况下，在TI-AL的MA粉末中，已经发现在温度上升过程中，剪切转换发生，类似于从HCP结构到FCC结构的巨大转化，以及从FCC结构到HCP结构的逆剪切转换。据揭示，剪切转换之后是正则化和相位分解，并且当包括碳化物形成添加剂时，由于TI_2ALC的固定效应，可以获得超细晶所结构。还已经揭示了在温度升高过程中相变的情况下，温度升高的速率使控制晶体尺寸变得容易。（3）当Ti_5SI_3-TIN陶瓷复合材料和MA处理的组织控制使用伪塑性塑料TI-20MASS％SI_3N_4组成进行，形成了一个非平衡结构，其中略有纳米大小的α-TI相在异形相中混合。当以4.2×10^<-4> S^<-1>为1043K的初始应变速率以4.2×10^<-4>的压缩变形时，M值约为0.26。因此，有可能发生伪超塑性变形行为。使用非平衡相的成型被认为可以有效地处理高温材料（例如陶瓷）的成型。