図3-9 従来のTi-Al合金と新しく創製したTi-Al-V合金との降伏応力および伸び率の比較 　帯状の降伏応力及び伸び率は、従来の種々のTi-Al合金の値を示し、実線は新しく創製したTi-Al-V合金の値を示しています。

図3-10 電子線照射による材料劣化の比較 　 ステンレススチール（b）では、多数の空孔（白の部分）が観測され、材料が劣化していることを示しています。これに対してTi-Al合金では空孔が観測されず、放射線に対して強い材料であることがわかります。

　Ti-Al合金は、軽量高強度でしかも耐酸化性に優れていることから、航空機、宇宙材料、そしてエンジンやタービンの部品に至るまでの幅広い活用が期待されています。さらに、原子力材料として、現在もっとも広く利用されているステンレススチールよりも強度が高く、水に対して腐食し難く、かつ放射化が低い等の優れた特徴をもっています。しかし、実用に際しては“延性に乏しい”というこの合金の結晶構造に由来する欠点がありました。
　この欠点を克服するために、Ti-Al合金にバナジウム（V）を添加した合金、つまり母材チタン（Ti）に40 ％のアルミニウム（Al）及び10 ％のVを添加した合金を創製して、強度と延性を大幅に改善しました。図3-9に示したように、従来のTi-Al合金に比べて、例えば500 ℃で延び率は3 ％から10 ％に、強度（降伏応力）は500 MPaから700 MPaに改善されています。
　さらに、放射線による影響を図3-10に示しました。電子線を照射したステンレススチールでは材料の劣化をもたらす空孔（ボイド）が多数観測されていますが、Ti-Al合金では、その痕跡がほとんど観測されていません。この研究はTi-Al合金の実用化を飛躍的に前進させました。

参考文献

A. Hishinuma et al., Development and Irradiation Behavior of TiAl-based Intermetallic Compounds, Phys. Status Solidi A, 167, 521 (1998).

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