逆位相境界をテンプレートとする転位配列制御Ti_3Al単結晶の作製と機能性評価

以反相边界为模板的位错控制Ti_3Al单晶的制备及功能评价

基本信息

批准号：
14702051
负责人：
小泉雄一郎
金额：
$ 12.56万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

逆位相境界(APB)制御による転位配列制御と新規機能探索に関する以下の研究を行った。1.Ti_3Al中における逆位相領域(APD)成長に及ぼす添加元素の影響Tiとの結合力が強く、アルミに置換してTi_3Alに固溶しAPD成長に強く影響すると予想される、シリコンの添加を行った。その結果、シリコンの影響は大きく、例えばわずか0.5at%の添加でも、APDの成長速度を2分の1にまで低下させることができた。これにより、ナノメートル単位でのAPDサイズの制御ならびに高温でのAPDの安定化の指針が得られた。2.高度に制御されたAPDを有するTi_3Al単結晶の柱面すべりによる転位組織形成種々にAPDを制御したTi_3Al単結晶を柱面すべりの活動する二種類(単一すべり、二重すべり)の荷重軸にて種々の塑性ひずみを与え、形成される転位配列及び転位構造を調べた。その結果、単位塑性ひずみ当たりに蓄積される転位量は,APDサイズの減少とともに著しく上昇し、例えばAPDサイズ100nmの場合、わずか5%の塑性ひずみでも、APDが存在しない場合には50%ものひずみを与えても得られない高密度な可動転位の蓄積が可能であった。また、APDサイズ100nm以下では、転位は、APDが存在しない場合と異なり、独立した超格子部分転位として存在し、その運動によってすべり面上に新たにAPBが形成されていた。3.高度に転位配列が制御されたTi_3Al単結晶の機能性評価APDBにより転位配列を制御されたTi_3Al単結晶の応力ひずみ応答を調べたところ、二重すべりの場合に塑性ひずみ3〜15%における加工効果率が2700MPaと著しく高いことが見出された。これにより、例えば小さな塑性変形で大きな衝撃エネルギーを吸収する機能等、昨年度報告した制振性に加えて、マイクロマシン用部材として有用な機能を発現しうることが示された。

对脱位序列的控制并通过反相边界（APB）控制搜索新功能进行了以下研究。 1。添加剂元素对Ti_3al中反相区域（APD）生长的影响。添加了硅，预计将其与Ti具有牢固的键合力，并被铝代替以将其溶解在Ti_3Al中，并强烈影响APD的生长。结果，硅的作用很大，即使仅添加了0.5AT％，APD的生长速率也可以降低一半。这为控制纳米的APD大小并在高温下稳定APD提供了指导。 2。通过高度控制APD的TI_3AL单晶的圆柱滑动形成位置结构，将其在两种类型的载荷轴上应用于各种塑料菌株，在两种类型的载荷轴上，其中圆柱滑动是活跃的（单滑和双滑动），并研究了形成的位错排位和错位结构。结果，随着APD尺寸的减小，每单位塑性应变积累的位错量显着增加，例如，对于100 nm的APD尺寸，甚至仅塑性菌株仅为5％，并且在没有APD的情况下，即使施加了50％的菌株，也无法获得高密度可移动位错的积累。此外，在APD大小为100 nm或更少的情况下，与没有APD不同的独立超级晶格部分位错存在位错，并且由于其运动而在滑动表面上形成了新的APB。 3。当APDB研究Ti_3Al单晶的应力应变响应时，对具有高度控制位错排位的TI_3AL单晶的功能评估，APDB研究了，在2700 MPA的情况下，塑性应变时3-15％的处理效率在3-15％的塑性菌株时显着较高。这表明，除了去年报道的振动阻尼特性之外，例如通过小型塑性变形吸收大型冲击能量的功能，它还可以作为微型机构成员表现出有用的功能。