1999 Fiscal Year Annual Research Report
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09242106
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小岩 昌宏 京都大学, 工学研究科, 教授 (00005860)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石田 清仁 東北大学, 工学研究科, 教授 (20151368)
沖 憲典 九州大学, 総合理工学研究科, 教授 (70037860)
中嶋 英雄 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (30134042)
古原 忠 京都大学, 工学研究科, 助教授 (50221560)
長村 光造 京都大学, 工学研究科, 教授 (50026209)
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| Keywords | 拡散型相変態 / 規則-不規則変態 / 時効析出 / 拡散機構 / 金属間化合物 / 金属ガラス / 組織制御 / 界面構造 |
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| Research Abstract |
本研究では,拡散型相変態における原子レベルでの素過程と変態機構の解明を目的として,I.拡散機構,II.微視的機構と組織制御,III.異相界面の形態および原子構造と変態機構,を3つの柱として研究を行った.平成11年度の主な研究成果の概要を以下にカテゴリー別に整理して示す.
I.拡散機構:
Ll_2型Ni基金属間化合物Ni_3Al,Ni_3Ga,Ni_3Geでは両構成原子種とも主にNi副格子(□副格子)上を空孔機構で拡散することを見出した.またZr基・Pd基金属ガラスにおいては,アモルファスでは構成原子は単一ジャンプを行うが,過冷却液体相では多くの原子が集団的運動により拡散すること,正20面体および正20角形構造のPd-Al-MnおよびAl-Ni-Co準結晶での拡散が空孔機構によることを提唱した.
II.微視的機構と組織制御:
Ni-Mo合金のSRO構造の合金組成・熱処理条件依存性をHRTEM像の定量的評価により初めて実験的に明らかにした。InGaAs/(110)InP組織形成中には,成長表面において2段ステップが安定な結晶成長条件を用いると,規則化した均一な混晶組織が得られることを示し,規則化を伴う新しい混晶成長モデルを提案した。また,Mn,Ag,Zr添加によりTSが990MPa超の超高強度Al-Zn-Mg-Cu合金を開発し,その主な強化は母相と半整合のT'相の析出によることを明らかにした.さらに,系の状態変化を構造因子と組成の確率分布の時間変化で表しスピノーダル分解を取り扱うLBM理論を易動度と濃度勾配エネルギー係数の濃度依存性に関して拡張した修正LBM理論を提唱した。
III.異相界面の形態・原子構造:
Ni-Al基系・Ti-X系多相拡散対における不安定異相界面組織を観察し,熱力学的解析により得た溶質元素の化学ポテンシャルを用いた拡散現象の解析により、両系に適応可能な不安定界面の形成機構を見い出した。また,鉄鋼のオーステナイト中複合析出物上での粒内フェライト核生成の結晶学を調べ,非整合MnS上VC析出および複合析出物上でのフェライト核生成では,オーステナイト母相との間の結晶方位関係(変態集合組織)のランダム化が起こることを見出した.
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Research Products
(6 results)
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[Publications] H. Numakura: "On the origin of the anelastic relaxation effect in Ni_3Al"Philosophical Magazine Part A. 79. 943-953 (1999)
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[Publications] T. Ichitsubo: "Configurational free energy in order-disorder transitions from Monte Carlo calculations for systems under external fields"Physical Review B. 60・13. 9198-9201 (1999)
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[Publications] R. Kainuma: "Temperature Dependence of Self-Diffusivities in B2-Type Intermetallic Compounds"High Temperature Materials and Processes. 18. 313-321 (1999)
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[Publications] Y. Kangawa: "Formation mechanism of antiphase boundary structure in molecular beam epitaxy grown InGaAs/(110)Inp"Jpn. J. Appl. Phys.. 38(1A). 40 (1999)
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[Publications] H. Adachi: "The Relationship between Zn/Mg Ratio and Metastable Phase of Super-High Strength Aluminum Alloys"Acta Materialia. (印刷中). (2000)
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[Publications] T. Furuhara: "Microstructure Development and Superplasticity in (α+γ) Microduplex Alloys with Different Matrix Phases"Materials Transactions, JIM. 40. 815-824 (1999)
