共同研究・競争的資金等の研究課題

2018年4月 - 2021年3月

準安定βチタン合金の変形双晶に基づく多軸応力下塑性加工性向上機構の解明と定式化

日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

課題番号
18K03857
担当区分
研究代表者
配分額
(総額)
4,160,000円
(直接経費)
3,200,000円
(間接経費)
960,000円

本研究は,二元系準安定βチタン合金において,特定範囲の添加元素割合で生じる{332}変形双晶に着目し,添加元素量や負荷様式がその活動に及ぼす影響を正しく理解するとともに,多軸応力下において変形双晶がもたらす塑性加工性向上機構の解明を目指して行うものである.
2018年度は初年度として,試験材料の入手と試験装置の整備,試験条件の検討を計画した.まず,研究用素材として,熱間圧延によって板厚約8 mm,幅×長さ約80 mm×約150 mmに仕上げたTi-10,12,14,16,18 mass%Mo合金を入手した.これらの素材から直方体形状を切り出し,表面研摩および溶体化焼入れを行って二軸圧縮用試験片を作製した.その際,設定した溶体化焼入れ処理条件によって変形双晶が活動することを確認している.続いて,Ti-Mo合金の塑性変形に対応できるよう,二軸圧縮試験装置およびチューブエンドフレア試験装置の整備を行った.前者については自作装置を所有しているが,想定される高荷重に対応できるように剛性を高める改良を加えた.後者は新たに準備した高負荷プレス装置に試験冶具を組み込んで試験可能な体制を整えた.当初は,入手したTi-Mo合金を用いて予備試験を実施し,試験条件の検討を行う計画であったが,Ti-Mo合金の入手に時間を要したため,代替として既に所有していた二元系チタン合金(Ti-Nb合金)を用いた予備試験を行った.Ti-35,45Nb合金(Mo当量で約9.8 Mo,約12.6 Moに相当)の単軸および等二軸圧縮試験を行うとともに,過去の研究成果と組み合わせて検討を加えた結果,変形双晶がもたらす圧縮塑性挙動の特長と,それに対する圧縮変形様式の影響について基礎的な知見を得ることができた.この内容については,学会にて講演を行っている.

ID情報
  • 課題番号 : 18K03857