Ti₋V-Mn-6Alα-β合金の加工と熱処理による組織制御と機械的性質

Ti₋V-Mn-6Alα-β合金の加工と熱処理による組織制御と機械的性質

2020年11月24日 221 投稿者: syohei

TiV-Mn-6Alαβ合金の加工と熱処理による組織制御と機械的性質 要約

緒言 Ti-6Al-4V合金 

特徴 比強度が高く、耐食性が良好である

       加工と熱処理によって機械的性質を変えられる

用途 航空機エンジンのブレードや人口骨など

        組織 針状組織:破壊靭性とクリープ特製が優れる

等状組織:延性と成形性が優れ、強度が高い

目的 Vを地殻埋蔵量の多いMnに置き換える

   Ti-6Al-4V合金と同程度の機械的性質にするための塑性制御の条件を明らかにする

手順  目標組成Ti-6.0mass%Al-3.0mass%V-0.4mass%Mn

  1. 試料の圧粉成形

約40gのボタン状インゴット×2を作成(誤差±0.005g)

     アーク溶解するためにAlは飛散するため10%、Mnは蒸発するために35%増す

  • アーク溶解

非消耗タングステン電極アーク炉で溶解させた

ボタン状インゴット2つを棒状インゴット1つにさせた

棒状インゴット中央を切り出し蛍光X線XRF(X-ray Fluorescence)と酸素分析で組成の確認を行った。目標組成のそれぞれの組成mass%とほぼ同じであった 

  • 加工と熱処理

β領域で約一時間1050℃に保持し900℃まで炉冷

熱間圧延からα⁻β域は圧延終了の焼きなまし

観察 TD面を研磨後5%HF+5%HNO₃水溶液で腐食し組織観察を行った

   観察面は1/4tとした これは真ん中の部分が圧延しきれていないためである

結果 総圧延率の比較。針状組織が圧延率に影響をどのように受けたのか。

   4Vと3V-0.4Mn あまり大きな変化はなかった

   1V1.1Mnと〃  1V1.1Mnの方が等軸晶大きかった

   1V-1 Mn焼きなまし時間の比較