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Radiation effects on the plasticity and microstructure of Ti-Al-V alloys containing $$beta$$ phase

$$beta$$相を含むTiAl V合金の塑性変形挙動とミクロ組織に及ぼす照射の影響

沢井 友次; 田淵 正幸*; 若井 栄一  ; 菱沼 章道

Sawai, Tomotsugu; Tabuchi, Masayuki*; Wakai, Eiichi; Hishinuma, Akimichi

高温用構造材料であるTiAl金属間化合物に10at%以上のVを添加することにより、金属組織中に新たに$$beta$$相を発生させ、これにより引張延性の飛躍的な向上を実現することができた。引張延性の向上は特に600$$^{circ}C$$以上で著しい。Ti-35Al-15V合金では、そのミクロ組織はほとんど$$beta$$相から構成され、620$$^{circ}C$$を境にその引張伸びは約10%から60%へと大きく向上する。大きな伸びを示した引張試験片を破断後、透過電子顕微鏡で観察すると特異なミクロ組織が見いだされた。すなわち六方晶の粒とマトリクスとは異なった方位を有する新たな$$beta$$相の粒からなる多数の変形バンドが存在する。これらのバンド中の$$beta$$相(方位は2種類)とマトリクスの$$beta$$相は、変形バンド中の六方晶と(101)$$beta$$//(0001)h,[111]$$beta$$//[1210]hなる方位関係を有しており、塑性変形に対して加工誘起マルテンサイト変態の寄与が示唆される。また、Ti-30Al-10V合金では、600$$^{circ}C$$で60%以上の破断伸びを示したが、この材料をJRR-3Mで3.5e25n/cm$$^{2}$$の照射を行ったところ延性が大幅に低下した。400$$^{circ}C$$照射材を照射温度で試験するとほとんど延性しめさず破断し、600$$^{circ}C$$照射材では照射温度での試験では破断伸びは10%程度に低下している。特に400$$^{circ}C$$照射材を600$$^{circ}C$$で試験した場合でも顕著な延性の回復が見られなかったことから、照射欠陥による延性低下のほかに、$$beta$$相の相分解によってもろい相が発生していることが示唆される。

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