走査型透過電子顕微鏡法を用いた析出型合金における整合析出メカニズムの解明

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650711
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 今野 豊彦 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (90260447)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平賀 賢二 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30005912)
• Keywords: 効析出型合金 / 電子顕微鏡 / 走査型透過電子顕微鏡 / 整合析出 / Al-Cu系合金 / Al-Ag系合金 / Al-Li-Cu系合金 / GPゾーン

Research Abstract

1.Al-Cu系:
析出初期のGP-IからGP-IIに変化するメカニズムに関して、HAADF-STEM法によりGP-Iが混在する状況を詳細に検討した結果、3つのAl層がCu単原子層により挟まれているGP-II構造が最初から多数存在し、それが安定して成長するという考え方を提出した。また、θ相がGP-II上に核生成することを示す写真もHAADF-STEM法により撮影した。
2.Al-Ag系:
粒状GP相を詳細にHAADF-ST脳法により調べた結果、この段階ですでに{111}面に沿ってAgがnmオーダーで強い濃度分布をもっていることが判明した。したがって、これまで明らかとなっていなかった六方晶系に属するγ相の析出核が粒状GP相の段階から存在していることが強く示唆される。
3.Al-Li-Cu系:
焼き入れ直後からδ'相が存在するのはLiが約2wt%以上の場合であり、それ以下ではδ'相は存在せず、先にGP-Iゾーンが析出することを明らかにした。このGP-Iゾーン上にδ'相が析出し、安定な複合組織を作ることが示唆された。さらにこのGPゾーンはAl-Cu系の存在限界温度である1800Cを上回る2200C程度まで安定して存在すること、その原因は歪みを緩和するように析出するδ'相にあることを示した。一方、これまで構造が定まらなかったT1相に関して、この相が格子定数cが8.8-9.4Åの範囲にあるいくつかのバリアント相を呈することを示す実験事実を高分解能電子顕微鏡、およびHAADF-STEM法により得た。
4.Mg-Zn系:
ロッド状に析出するラーベス相の構造を明らかにするため、まず高分解能電子顕微鏡観察を行った。さらにこの系ではc面状にGPゾーンが析出していることを見いだし、この両相に起因する回折パターンを得た。

Research Products

• [Publications] Toyohiko.J.Konno: "Direct imaging of Guinier-Preston Zones by high-angle annular detector dark-field scanning transmission electron microscopy"Journal of Electron Microscopy. 50・2. 105-111 (2001)
• [Publications] Toyohiko.J.Konno: "Guinier-Preston (GP) Zone revisited : Atomic level observation by HAADF-TEM technique"Scripta Materialia. 44. 2303-2307 (2001)
• [Publications] Toyohiko.J.Konno: "Guinier-Preston zones observed by by high-angle annular detector dark-field scanning transmission electron microscopy"Philosophical Magazine B. 81・11. 1713-1724 (2001)
• [Publications] 今野 豊彦: "散乱された電子が結ぶ像"バウンダリー. 17・6. 17-21 (2001)