調和組織制御されたチタン系材料の微細組織と機械的特性

调和控制钛基材料的显微组织与力学性能

基本信息

批准号：
12J09096
负责人：
関口達也
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J09096/
关键词：
純チタン Ti-6A1-4V合金調和組織超強加工粉末冶金

项目摘要

我々の研究グループでは、材料の微視的組織を従来と異なる「不均一・調和・超微細」に制御するという発想を基に、超強加工粉末冶金プロセスを用いて、超微細結晶粒と粗大結晶粒が調和的に配置した「調和組織」を有する材料を作製した。調和組織が、二律背反とされてきた「高強度・高延性」を同時に発現することを、種々の金属材料で実証した。しかし、これまでの研究では実用的に重要な50ミクロンより小さな微細粒子粉末を用いた調和組織材料の作製には未だ至っていない。また、調和組織が変形挙動にどのように影響を及ぼし、機械的特性の改善をもたらしているのかは未だ明らかでない。本研究では高速気流粉末加工処理を施した純チタン、およびTi-6Al-4V合金の微細粒子粉末を用い、放電プラズマ焼結法によって焼結体を作製し、微視的組織、および機械的特性を検討した。さらに、これまでに作製した調和組織材料も含め、変形による加工硬化挙動を検討した。研究成果について以下に示す。1、高速気流粉末加工処理を施した微細粒子粉末を用いて焼結体を作製し、微細組織の観察、および機械的特性の評価を行った。その結果、調和組織を有した焼結体は高強度かつ高延性を示した。2、調和組織材料の変形による加工硬化挙動を検討した。その結果、調和組織材料は、変形初期に均一微細結晶粒材料と同様な加工硬化挙動を示し、その後、均一粗大結晶粒材料のように加工硬化する、という特徴が明らかとなった。3、調和組織材料の変形挙動について研究を行った成果について、国際会議(PM2012(横浜))、および国内会議(日本鉄鋼協会第164回秋季講演大会、第63回塑性加工連合講演会)において発表を行った。また、高速気流粉末加工装置を用いて作製した調和組織材料の研究成果について、国内会議(第63回塑性加工連合講演会、粉体粉末冶金協会平成24年度秋季大会)において発表を行った。

我们的研究小组开发了一种具有“和谐结构”的材料，在该材料中，使用超含量粉末冶金过程，基于以不同方式控制材料的显微镜结构的想法。它已经用各种金属材料证明，这些金属材料同时表现出“高强度和高延展性”，这被认为是对混合物的侵犯。但是，以前的研究尚未使用小于50微米的细颗粒来生产和谐结构材料，这实际上很重要。此外，尚不清楚和谐结构如何影响变形行为并导致改善的机械性能。在这项研究中，使用纯钛和TI-6AL-4V合金的细颗粒粉末来处理高速气流粉末，并通过排放血浆烧结方法制备烧结的身体，并检查了显微镜结构和机械性能。此外，我们研究了由于变形而导致的工作硬化行为，包括到目前为止生产的谐波结构材料。研究结果如下。 1。使用经过高速气流粉末加工的细颗粒粉末制备烧结的身体，并观察到精细的结构并评估了机械性能。结果，具有和谐结构的烧结身体表现出高强度和高延展性。 2。我们研究了由于谐波结构化材料的变形而导致的工作硬化行为。结果，揭示了谐波结构材料表现出与变形开始时类似于均匀细粒材料的工作硬化行为，然后像均匀的粗晶粒材料一样坚硬。 3。在国际会议（PM2012（Yokohama））和国内会议（日本铁与钢铁协会的第164届秋季讲座以及第63心理学加工联盟的讲座）上，介绍了对谐波结构材料变形行为的研究结果。此外，在国内会议上（第63个塑料加工联盟，粉末冶金协会秋季会议，2012年秋季会议）提出了对使用高速气流粉末加工设备产生的谐波结构材料的研究结果。