2004 Fiscal Year Annual Research Report
金属ガラスの変形・破壊のその場観察と原子レベルでのメカニクス解明
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15074217
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
東 健司 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (50173133)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三村 耕司 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (70181972)
瀧川 順庸 大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (70382231)
津田 大 大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (80217322)
東田 賢二 九州大学, 工学研究科, 助教授 (70156561)
中山 孝文 (財)電気磁気材料研究所, 主任研究員
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| Keywords | 金属ガラス / 変形メカニクス / 過冷却液体 / 超塑性 / 準結晶 / 放射光 / 結合状態 / 第一原理計算 |
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| Research Abstract |
本研究グループの目的は、室温から過冷却液体温度域に至る金属ガラスの変形と破壊プロセスのその場観察によるメカニクスの解明であり、A04班全体の最終的目標は、局所電子・原子の結合論をベースにした金属ガラスの統一的な変形・破壊メカニクスの学理構築である。5年計画の2年目である今年度は、過冷却液体温度域での変形挙動についての解析を行うとともに、放射光を用いた変形による結合状態変化の分析にも着手した。また、新規合金設計、作製のための装置の導入、第一原理計算のハード環境構築を行った。
1.Zr系金属ガラス(Zn65-Al10-Ni10-Cu15)を適当な時間焼鈍後、室温から過冷却液体温度近傍で引張試験を行いその基本的な力学特性を調査した。その結果、673K(過冷却液体状態)、ひずみ速度10^<-2>s^<-1>において、無焼鈍の試料においては550%の超塑性伸びを示し、673Kで30min焼鈍した試料では1100%の大きな伸びを示すこと事を確認した。XRD、DSC、TEMによる解析の結果、このような大きな伸びは変形により促進された準結晶の析出・成長により変形部の塑性安定性が増し、均一変形が実現したことによるものであることを明らかにした。
2.Zr系金属ガラス(Zn65-Al10-Ni10-Cu15)を673K(過冷却液体状態)、ひずみ速度10^<-2>s^<-1>において変形した試料及び変形前の試料に対して、放射光を用いた構造解析を実施した。その結果、両者で回折ピークに違いが見られた。現在、詳細な解析を行っている。また、変形中のその場解析を行うための治具についても検討を進めている。
3.新規合金設計のための第一原理計算のハード環境構築を行った。また、新規組成の合金作製のための装置の導入を行った。
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