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Phase stability and mechanical properties of irradiated Ti-Al-V intermetallic compounds

照射されたTi-Al-V金属間化合物の相安定と機械特性

沢井 友次; 若井 栄一  ; 實川 資朗; 菱沼 章道

Sawai, Tomotsugu; Wakai, Eiichi; Jitsukawa, Shiro; Hishinuma, Akimichi

Ti-35Al-10V合金をJRR-3Mで3.5$$times$$10$$^{25}$$n/cm$$^{2}$$まで400$$^{circ}C$$と600$$^{circ}C$$で中性子照射した。本金属間化合物は、粉末冶金から恒温鍛造を経て作製されたものであり、従来の2元系Ti-Al合金には含まれない規則$$beta$$相を含み、延性に優れたものである。引張試験の結果、非照射材は400$$^{circ}C$$で約3~15%の破断伸びを示したが、400$$^{circ}C$$照射材あるいは600$$^{circ}C$$照射材はほとんど塑性変形を示さずに破断した。一方、非照射材は600$$^{circ}C$$では60%以上もの破断伸びを示したが、400$$^{circ}C$$照射材あるいは600$$^{circ}C$$照射材の破断前の塑性変形は極めてわずかであった。これらの引張試験結果、特に低温(400$$^{circ}C$$)で照射した材料を600$$^{circ}C$$で試験した場合でも延性の低下が著しいことから、準安定な規則$$beta$$相の照射による分解が考えられる。しかしながら電子顕微鏡を用いた電子線回折では、規則$$beta$$相の分解による脆化相、例えば$$omega$$相の形成は認められなかった。

A Ti-35Al-10V alloy was fabricated from mechanically alloyed powder by a hot-isostatic-pressing. The microstructure consists of $$alpha$$2, $$gamma$$, and $$beta$$ phases. Specimens were irradiated in Japan Research Reactor No. 3 Modified (JRR-3M) up to 3.5 $$times$$ 10$$^{25}$$ n/cm$$^{2}$$ at 400$$^{circ}$$C and 600$$^{circ}$$C. Unirradiated tensile specimens showed total elongation of 3 to 15 % at 400$$^{circ}$$C-tests, while 400$$^{circ}$$C-irradiated or 600$$^{circ}$$C-irradiated specimens showed no plastic deformation before fracture. At 600$$^{circ}$$C tensile tests, unirradiated specimens showed total elongation of more than 60 %, while irradiated ones showed 10 % or less elongation. The low ductility of irradiated specimens suggests embrittlement due to phase decomposition, but electron diffraction using a transmission electron microscope results of irradiated specimens will be also discussed.

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分野:Materials Science, Multidisciplinary

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