1994 Fiscal Year Annual Research Report
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04403014
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| Research Institution | Tohoku University, Institute for Materials Research |
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Principal Investigator |
増本 健 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (20005854)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
菊地 迪夫 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (30204837)
蔡 安邦 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (90225681)
木村 久道 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (00161571)
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| Keywords | ナノAl相 / アモルファス相 / Al基合金 / 分散組織 / 粒成長 |
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| Research Abstract |
平成4年度と5年度ではAl基合金においてアモルファス母相中にナノ粒径のfcc-Alを均一に分散させることにより強度が著しく増大することを明らかにした。また、微細組織の観察をも成功にしている。今年度はこのようなアモルファス合金におけるfcc-Alの析出挙動を解明する上、Al基アモルファス合金の高強度、高延性の由来を検討するを目的とした。結果として、fcc-Alの析出により強度が増大した合金では、等温保持によるfcc-Alの析出における熱量曲線は従来の結晶化と異なり、時間とともに単調的に減衰する。これらの熱曲線は測定温度をかえても同じ傾向が認められる。このような熱量曲線の単調的な減衰は核生成寄与しない粒成長モデルによって説明される。このようなアモルファス合金のX線回折図形ではfcc-Alの(111)と(200)ピークに対応するふたつのハ-ロピークが分離している。これは核が予めにアモルファス中に存在する兆候であり、粒成長の過程をとるアモルファスAl合金の構造特徴でもある。したがって、粒成長に寄与する結晶化を示す合金はAl-enriched領域に限られていた。本研究ではX線小角散乱法を用いて液体急冷した状態のAl_<87>Ni_<10>Ce_3に濃度揺らぎの存在を確認した。これはアモルファス中に結晶の核となるものが予め存在することを意味している。さらに、Al-Ni-Ce合金のアトムプローブの解析では、析出したナノfcc-粒子はほぼ純Alであることと、Ce原子がアモルファス母相とfcc-Al粒子の界面に濃縮されることを明らかにした。界面におけるCeなど原子サイズの大きな原子の濃縮は、fcc-Alの成長を抑制しナノAl粒子分散組織と高強度特性をもたらすと結論される。
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[Publications] K.Nakazato: "On the Growth of Nanocrystalline Grains in an Aluminum-Based Amorphous Alloy" Appl.Phys.Lett.63. 2644-2646 (1993)
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[Publications] Y.Kawamura: "Mechanical Properties of Nanocrystallline Powder Metallurgy Aluminum Alloys in Glass Forming Al-Ni-Ce-TM(TM:Transition Metal)Systems" Sci.Rep.RITU. A39. 159-164 (1994)
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[Publications] T.Masumoto: "Recent Progress in Amorphous Metallic Materials in Japan" Materials Science and Engineering. A179 A180. 8-16 (1994)
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[Publications] A.Inoue: "The Effect of Cu Addition on the Structure and Mechanical Properties of Al-Ni-M(M=Ce or Nd) Amorphous Alloys Containing Nanoscale f.c.c.-Al Particles" Materials Science and Engineering. A179 A180. 654-658 (1994)
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[Publications] J.Q.Guo: "Formation of New Metastable bcc Phases by Crystallization of Amorphous A192La8 and A192Ce8 Alloys" Materials Letters. 21. 279-284 (1994)
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[Publications] K.Higashi: "Deformation Characterisitcs of a Superplastic Aluminum Alloy Produced from Amorphous Powders" Materials Science and Engineering. A181 A182. 1064-1067 (1994)
