β型チタン合金における相分離を利用したα相析出組織の微細化

利用相分离细化β型钛合金中α相析出物​​结构

• 批准号: 07750727
• 负责人: 古原 忠
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07750727/
• 关键词: 相・変態; 時効析出; 拡散; 結晶学; チタン合金

高温でβ相の2相分離が起こり偏析型の平衡状態図を持つことが予想されるTi-Mo二元系を選び,5種類のMo組成(Ti-10,20,30,40,50mass%Mo)の合金をアーク溶解によって作製した.これらの合金に広い温度範囲(1023K〜773K)で等温時効を施し,透過型電顕観察によりβ相の2相分離およびα相析出挙動を調べた.得られた結果は以下の通りである.(1)提唱されているTi-Mo二元状態図における偏析温度(968K)以下での等温時効を施した場合,Ti-10〜30Mo合金では,β母相の粒界,亜粒界や転位からの不均一なα相析出が起こった.Ti-40Mo合金においては,873K以上ではα相がβ母相中の格子欠陥より不均一に析出したのに対して,823K以下ではβ相の二相分離によって生成したβ′相をサイトとしてα相が析出し,均一微細なα相析出組織が得られた.Ti-50Mo合金では,長時間時効を行ってもβ相の2相分離やα相析出は観察されなかった.この結果はβ相の2相分離領域が提唱されている平衡状態図より低温側に位置することを示唆する.(2)Ti-10〜30Mo合金において析出したα相はラス状であり,β母相に対してBurgersの関係((1- 10)β//(0001)α,[111]B//[11- 20]α)を満たし,晶癖面は{11- 1}βに近いものであった.一方,Ti-40Mo合金におけるα相は,Potterの方位関係((0- 11)β//(-1101)α,[111]β//[11-20]α)を満たし,{0-31}βを晶癖面とする板状の形態を示した.(3)α相の界面構造を高分解能透過型電顕を用いて観察した結果,α/β界面はすべて半整合であったが,Ti-10Moにおけるラス状α相の界面は,bcc→hcp変態にともなう体積歪を緩和するsessileなミスフィット転位および剪断歪を緩和するglissileな格子転位を含んでいた.一方、Ti-40Moにおける板状α相の界面では,変態歪を緩和する転位の配列は不均一であり,ミスフィット転位も観察されなかった.

The equilibrium state of β-phase and 2-phase separation at high temperature was studied. The Ti-Mo binary system was selected, and the alloys of 5 kinds of Mo compositions (Ti-10, 20, 30, 40, 50mass%Mo) were prepared. The temperature range of these alloys is from 1023 K to 773 K, and the isothermal temperature is from 1023 K to 773 K. The result is the following. (1)When isothermal segregation temperature is below 968 K, Ti-10~30Mo alloys have different grain boundaries and different positions of β parent phase. Ti-40Mo alloys have different grain boundaries and different positions of α phase and β parent phase. Below 823 K, β phase separation and α phase precipitation are observed. Ti-50Mo alloy is characterized by β phase separation and α phase precipitation. The result is that the β phase and the 2-phase separation domain are in equilibrium and the low temperature side is in equilibrium. (2) Ti-10~30Mo alloy is characterized by the relationship between α-phase and β-phase ((1 - 10) β//(0001) α,[111] B//[11 - 20] α). On the other hand, Ti-40Mo alloy is characterized by the azimuthal relationship ((0 - 11) β//(-1101) α,[111] β//[11 - 20] α),{0 - 31} β and plate-like morphology. (3)The α-phase interface structure is highly dissociative and can be used for transmission of electricity. As a result, the α/β interface is semi-integrated, Ti-10Mo, and the α-phase interface is bcc → hcp. The volume deviation is relaxed. The shear deviation is relaxed. The lattice position is included. The interface between the plate-like α phase and Ti-40 Mo phase is not uniform, and the phase transition is relaxed.