TiAl基合金のα(A3)→γ(LTo)恒温変態図(TTT図)の作成

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・3元系特有の反応経路におけるα相の分解過程(α→β+γ)(H.12年度のサブテーマ)Ti-Al-M3元系のα→β+γ反応経路における組織形成は,α母相中の溶質元素の過飽和度の大小により,共析型あるいはγ板の析出後にβ相が生成する2段階型のいずれかで生じることを明らかにした.後者の場合,β相の析出開始はγ板中の第3元素Mの過飽和度(Δ_sX_<Mγ>に依存して変化する.このΔ_sX_<Mγ>はα相の分解過程における各相の組成変化および平衡状態図に基づいて次式で表されることを提案した:右辺第1項はβ及びαと平衡するγ相のM濃度,第2項は合金のAl濃度に依存する項,第3項はβ/γ及びα/γ間のMとAlの分配係数の差を表わす項(K)である.種々のβ安定化元素(V及びVI族)について,上式の第1項及び第3項の温度に伴う変化を求めた.V族元素は固溶量が多く,強い正の温度依存性を示す.一方,VI族元素は固溶量は少ないが,低温側ほどK値は大きく増加する.これらの結果から,共析型で組織制御を行う場合はVI族元素,また,2段階型でβ相の体積率及び形態制御を行うにはV族元素の添加が有効であり,TiAl基合金の組織制御の指針を示した.