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Ti-Al系合金およびその製造方法

シーズコード S012000041
掲載日 2002年1月29日
研究者
  • 山口 正治
研究者所属機関
  • 京都大学
研究機関
  • 京都大学
技術名称 Ti-Al系合金およびその製造方法
技術概要 金属間化合物であるTiAl(主相:γ相)とTi3Al(第2相:α2相)を含み、必要によりMn、Cr、V等の添加成分を含有するTiAl基合金の製造において、β相が初晶として優勢に成るように添加成分範囲を限定しさらに固液界面の温度勾配(10~80℃/cm)と凝固速度(50~250mm/h)を制御した一方向凝固法によりγ相とα2相からなるラメラ組織の界面を凝固方向に平行に揃えたラメラ柱状晶粒組織を有するインゴットを製造し、これから優れた常温延性と共に優れた高温強度特性を示すTiAl基合金を得る。
画像

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従来技術、競合技術の概要 通常の溶解鋳造凝固法により製造すれば、そのインゴットは、γを有する結晶粒がランダムに配向した組織を呈する。このラメラ粒の機械的性質は極めて異方性が強く、ラメラ粒がランダムに配向した状態では、常温延性が乏しい。Ni基超合金では一方向凝固技術が用いられ高いクリープ強度を有することができる。しかし、この技術を単にTiAl基合金に適用しても、ラメラ粒が極端に粗大化し、ラメラ境界が凝固方向に垂直に配向して極めて脆弱となる。
研究分野
  • 機械的性質
  • 変態組織,加工組織
展開可能なシーズ (1)ジエットエンジン、陸上タービンコンプレッサ、ブレード、ベーンなど
(2)自動車エンジン排気バルブ、ピストン
(3)ロケット、超音速機エンジン
用途利用分野 軽量、高耐熱性を要する構造部品
加工延性、靭性を要する金属間化合物利用
関連発表論文 (1)山口正治. TiAl基合金の変形と破壊. 材料強度と破壊総合シンポジウム論文集. vol.44,1999,p.73‐81.
(2)JHONSON D J, 増田喜裕, 山口正治. 一方向凝固TiAl材におけるラメラ組織の方位制御. 産業科学技術研究開発超耐環境性先進材料シンポジウム講演集. vol.7,1996,p.33‐39.
(3)山口正治. TiAl基合金の変形と破壊. 材料強度と破壊総合シンポジウム論文集. vol.44,1999,p.73‐81.
(4)山口正治, 乾晴行. 電子顕微鏡による材料研究の最前線(第1回) 金属系機能材料の格子欠陥とミクロ構造の観察 TiAlラメラ境界の構造とケミストリー. まてりあ. vol.37,no.5,1998,p.362.
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人京都大学, . 山口 正治, 乾 晴行, デイビッド レイ ジョンソン, . Ti-Al系合金の製造方法. 特開2000-017360. 2000-01-18
  • C22C  14/00     
  • C22C   1/00     
  • C22C   1/02     
  • C22C   1/02     
  • C30B  11/00     
  • C30B  29/52     

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