Crack Propagation Properties and Toughening of Wrougt TiAl Alloys based on Our Design Principle

基于我们的设计原理的 Wrougt TiAl 合金的裂纹扩展性能和增韧

• 批准号: 23360301
• 负责人: TAKEYAMA Masao
• 金额: $ 12.23万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23360301/
• 关键词: ラメラ組織; き裂; 靭性; 吸収エネルギー; β-Ti相; 伝播抵抗; クリープ; 組織制御; その場観察; き裂の発生・伝播; 塑性変形; 加工効果; 破壊靭性; 破壊靱性

The effects of lamellar orientation and presence of beta-Ti phase on toughening and strengthening of TiAl alloys with lamellar microstructure using single and polycrystalline materials were systematically investigated. From the single crystal experiments, crack initiation and propagation behavior depends strongly on the lamellar orientation with shear component parallel to the loading direction, and toughening can be achieved by minimizing the component. From the polycrystalline experiments based on our design principle of the wrought alloys, the beta phase present on the lamellar colony boundaries is deformable and resistant to crack propagation, thereby effective in toughening. The creep strengths of the alloys were found to be comparable to the currently used Ni-based alloys. Thus, it is not the presence of beta phase but microstructure stability during creep that governs the creep strength.

采用单晶和多晶材料系统研究了片层取向和β-Ti相的存在对片层组织TiAl合金韧化和强化的影响。从单晶实验，裂纹的萌生和扩展行为强烈地依赖于片层取向与剪切分量平行于加载方向，和韧化可以通过最小化的分量。从基于我们的锻造合金设计原理的多晶实验来看，存在于层状集落边界上的β相是可变形的并且抵抗裂纹扩展，从而有效地增韧。合金的蠕变强度被认为是目前使用的镍基合金。因此，它不是β相的存在，而是在蠕变过程中控制蠕变强度的微观结构稳定性。

项目成果

Ti-Al-M3元系におけるβ-Ti 相の相安定性の計算による再現

Ti-Al-M三元系中β-Ti相稳定性的计算再现

• 发表时间: 2014
• 期刊: 学振耐熱金属材料第123委員会研究報告
• 作者: 中島広豊;橋本清;竹山雅夫
• 通讯作者: 竹山雅夫

β-Ti 相を利用した鍛造TiAl 基合金の曲げ試験によるき裂発生・伝播のその場観察と靭性

β-Ti相锻造TiAl基合金弯曲试验现场观察裂纹萌生、扩展和韧性

• 发表时间: 2011
• 期刊: 学振耐熱金属材料第123委員会研究報告
• 作者: 中島広豊;竹山雅夫
• 通讯作者: 竹山雅夫

Phase equilibria among beta, alpha (alpha2) and gamma phases in Ti-Al-M1-M2 quaternary systems at elevated temperature

Ti-Al-M1-M2 四元系高温下 β、α (α2) 和 γ 相的相平衡

• 发表时间: 2013
• 作者: H. Nakashima;M. Takeyama
• 通讯作者: M. Takeyama

TiAl 基合金のβ/α/γ相間の相安定性に及ぼすNbとV の複合添加の影響

Nb和V联合添加对TiAl基合金β/α/γ相稳定性的影响

• 发表时间: 2013
• 作者: 臼井慎;中島広豊;竹山雅夫
• 通讯作者: 竹山雅夫

In-situ Observation of Cracking in Gamma Lamellar Alloy

γ片状合金裂纹的原位观察

• 发表时间: 2013
• 作者: T. Homma;M. Kondo;T. Kuwahara;M. Shimomura;M. Takeyama
• 通讯作者: M. Takeyama