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応用

最強のチタン合金が軽量車を生産する可能性がある
Jan 07, 2017

【ワシントン 】インドの研究者を含む研究者らは、これまでにも最強の低コストで軽量なチタン合金を開発した。

現在 市販されている市販のチタン合金よりも 優れている改良されたチタン合金は、原子が特別なナノ構造を形成する よう に配列され た斬新な方法からその強 さを得る。

初めて米国のパシフィック·ノスウェスト·ナショナル·ラボラトリ(PNNL)の研究者はこのアライメントを確認し、それを操作してこれまでに開発された最も強いチタン合金を低コストのプロセスで製造することができました。

この材料は、より軽量の自動車部品を製造するための優れた候補であり、この新たな理解は、他の高強度合金の製造につながる可能性がある、と研究者らは述べている。

強力な電子顕微鏡と独特の原子プロブ·イメジング手法を使用して、彼らは何が起こっていたかを見るために合金のナノ構造の奥深くを熟知することができました。 一旦ナノ構造を理解すると、これまで作られた最も強いチタン合金を作ることができました。

ナノスケルの微細構造を見ることができるかどうかは、ナノ構造を調整して非常に高い強度を達成するために熱処理プロセスを最適化できるかどうかを知っていました。


"低温熱処理工程の前に高温で熱処理すると、市販されている市販のチタン合金よりも10-15%のチタン合金を作ることができます。スチルの強度、 "PNNLからArun Devarajは言った。

「この合金は鋼よりもまだ高価ですが、強度とコストの比では、軽量車載アプリケションの可能性により、はるかに手頃な価格になります」とPNNLのVineet Joshiは述べています。

研究者は電子顕微鏡を用いて平均的な人間の髪の毛の幅の約1,000分の1のナノメトルスケルで合金を拡大した。 次に原子プロブトモグラフィシステムを用いて個々の原子がどのように3次元で配列されているかを調べるためにさらにズムインしました。

このような広範な顕微鏡法を使用することにより、研究者は最適化された熱処理プロセスによって、アルファ相として知られるミクロンサイズおよびナノサイズの沈殿領域をベタ相と呼ばれるマトリックス中に作り出した。

強度を引っ張ったり張力をかけて引き伸ばして破損まで測定したところ、強度は10-15%向上しました。これは特に製造工程の低コスト化を考慮したものです。