熊本大学研究シーズ集
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粒間化合物の結晶方位関係制御による高耐熱Al合金の開発

先進マグネシウム国際研究センター 合金設計分野
准教授・山崎 倫昭
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急速凝固粉末冶金Al-Fe-Ti-Cr合金の開発
 急速凝固粉末冶金法は,結晶粒微細化、第二相金属間化合物の高分散化といった急冷効果や,粉末使用による均質化効果を有することから、機械的特性優れたAl合金を作製する上で有効なプロセスである。これまでに急速凝固Al合金へのCrとFeの複合添加は急速凝固時に準結晶を形成し、その準結晶がα-Al母相と強固な結晶方位関係を持つことで高温における母相結晶粒の粗大化を抑制すること、Tiの添加はAl3Tiを形成し室温強度向上に有効であること等が明らかになっている。

Figure (a) TEM micrographs of the Al-Ti-Fe-Cr RS P/M alloy annealed at 573 K for 1000 h. SAED patterns taken from (b) icosahedral, (c) both icosahedral and α-Al, and (d) α-Al phases. Diffraction spots are indexed by an fcc Al crystal.

Inhibition of Al grain coarsening by quasicrystalline icosahedral phase in the rapidly solidified powder metallurgy Al-Fe-Ti-Cr alloy: The quasicrystalline icosahedral phase prevents Al matrix grain coarsening in the rapidly solidified powder metallurgy Al92.5Fe2.5Ti2.5Cr2.5 (at.%) alloy due to a thermally stable crystallographic orientation relationship between the icosahedral and Al phases. The 2-fold axis of the icosahedral phase is along the <112> axis of face centered cubic Al; this orientation relationship was observed in alloys annealed at 573 K for 1000 h. A highly dispersed intergranular icosahedral phase located on the Al matrix significantly enhances the heat resistance of the alloys.

[キーワード] アルミニウム合金, ナノ結晶

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