高機能MEMS用微小金属間化合物に対する材料強化法の開発

高性能MEMS微观金属间化合物材料强化方法的开发

• 批准号: 04F04104
• 负责人: 肥後 矢吉
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04104/
• 关键词: TiAl耐熱合金; 破壊靭性; マイクロサイズ試験片; ナノ結晶; 方位配向; TiAl; マイクロ材料試験; ラメラ組織; 破壊; 疲労

TiAl基合金のミクロンサイズでの破壊、疲労メカニズムの解明とその結果に基づいた強化機構の開発を行った。(1)TiAl基合金ミクロンサイズ試験片の破壊、疲労試験を引き続き行い、走査型電子顕微鏡を用いた試験片のき裂経路ならびに破面観察、透過電子顕微鏡によるき裂先端での転位の挙動観察を通して、き裂の発生ならびに伝播のメカニズムを検討した。特に金属間化合物の主要組織形態であるラメラの配向方位とき裂伝播抵抗の関係に注目し、走査電子顕微鏡とEDSDにより方位の解析を行った。(2)層状組織のみのマイクロ曲げ試験片を切り出し、破壊靭性と層状組織の方位との関係を求めた結果に基づいて、き裂の発生を抑える要因と、き裂の伝播抵抗を上昇させる要因を整理した。TiAl金属間化合物に適した強化機構として層状組織を特定方向に揃えることが有効であることを示した。(3)検討した強化手法が現実の強化機構として作用するのかを確認するため、強化を施したミクロンサイズのTiAl基金属間化合物試験片(寸法は、平成16年度同一とする)に対して破壊靭性試験、疲労試験を行い、その妥当性を検討した。(4)一方、FIBによりアモルファス合金がナノ結晶化する事に注目し、それらの方位関係や析出メカニズムについても研究を行った。

TiAl based alloys have been developed as a result of the breakdown and fatigue of the matrix. (1) TiAl-based alloy samples for crack detection, and crack propagation were investigated by electron microscope. In particular, the main structure of intermetallic compounds is characterized by the relationship between the orientation, crack resistance and electron microscope and EDSD. (2)The relationship between fracture toughness and orientation of stratified tissue was studied. The results showed that the main causes of fracture resistance increased. TiAl intermetallic compounds (3)The strengthening mechanism and function of TiAl based intermetallic compound test piece (method, Heisei 16) were confirmed by strengthening method, and the toughness test, fatigue test and suitability were discussed. (4)A new type of alloy, FIB, is proposed for the study of crystallization, orientation and precipitation.

项目成果

Fracture tests of microsized TiAl specimens

• DOI: 10.1111/j.1460-2695.2005.00893.x
• 发表时间: 2005-08-01
• 期刊: FATIGUE & FRACTURE OF ENGINEERING MATERIALS & STRUCTURES
• 影响因子: 3.7
• 作者: Halford, TP;Takashima, K;Bowen, P
• 通讯作者: Bowen, P

Application of Focussed Ion Beams to the Bend Testing of Microscale materials

聚焦离子束在微型材料弯曲测试中的应用

• 发表时间: 2006
• 期刊: Thin Solid Films (In press)
• 作者: T.P.Halford;M.Kubota;R.Tarumi;K.Takashima;Y.Higo
• 通讯作者: Y.Higo

Fatigue Testing of microsized samples of γ-TiAl based material

γ-TiAl基材料微型样品的疲劳测试

• 发表时间: 2005
• 期刊: Materials Research Society Symposium Proceedings 842
• 作者: T.P.Halford;K.Takashima;Y.Higo
• 通讯作者: Y.Higo

Fracture Behavior of Micro-Sized Specimens Prepared from a TiAl Thin Foil

TiAl 薄箔制备的微型样品的断裂行为

• 发表时间: 2004
• 期刊: MRS Symp. Proceedings 795
• 作者: K.Takashima;T.P.Halford;D.Rudinal;Y.Higo;P.Bowen
• 通讯作者: P.Bowen

マイクロサイズ試験片によるTiAl基金属間化合物の破壊靱性試験

使用微米尺寸试样测试 TiAl 基金属间化合物的断裂韧性

• 发表时间: 2004
• 期刊: 第2回マイクロマテリアルシンポジウム講演論文集
• 作者: 高島和希;D.Rudinal;T.P.Halford;肥後矢吉
• 通讯作者: 肥後矢吉