新世代アルミニウム合金中の高強度化サイトの構造解析と原子空孔可視化の挑戦
| Project Area | 3D Active-Site Science |
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| Project/Area Number |
17H05210
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
山本 篤史郎 宇都宮大学, 工学部, 准教授 (40334049)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Fiscal Year 2018: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
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| Keywords | 金属材料学 / チタン合金 / アルミニウム合金 / 高エントロピー合金 / 添加元素 / 局所構造 / 蛍光X線ホログラフィー / 構造・機能材料 / 機械材料・材料力学 / クラスター / 原子空孔 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
金属材料は工業製品に最も広く用いられているが，代表的な金属材料である鉄鋼材料を高比強度金属に置き換えることにより，大幅な省エネルギー化が期待される．本研究では，高比強度金属の代表であるチタン合金とアルミニウム合金，そして，新たに注目を集めている高エントロピー合金について，添加元素近傍の三次元局所構造解析を蛍光X線ホログラフィーにより行った．チタン合金中で添加元素の果たす役割，アルミニウム合金中の局所構造が添加元素により異なる様子，高エントロピー合金の原子配列が室温時効により変化することを，それぞれ明らかにした．
(1) 代表的なβ安定化元素であるNb，Ta，Vを20at%含む二元系チタン合金単結晶について，各β安定化元素近傍の局所構造解析を蛍光X線ホログラフィーで行った．これらの添加元素近傍では，ω相中であるにもかかわらず，β相の構造を維持する傾向があることがわかった．その傾向から，局所構造の観点では V＞Nb＞Taの順でβ安定化元素の効果が高いことを明らかにした．
(2) Al-2Mg-2Zn-0.07Agアルミニウム合金を170℃で60分時効した試料について，原子空孔を引きつける効果があるとされる添加元素であるAg近傍の局所構造を蛍光X線ホログラフィーで解析した．
(3) 急冷凝固したFCC型高エントロピー合金Al0.3CrFeCoNi中のNi近傍局所構造解析を，蛍光X線ホログラフィーで行った．高エントロピー合金中は室温時効により原子位置が徐々に変化し，FCC格子位置に近づくことがわかった．
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(14 results)
