2021 Fiscal Year Annual Research Report
Alloy Design of High-Entropy Alloys Based on Screening Hypothesis and Statistical Decision Principle and Fabrications of New Alloys
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17H03375
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
竹内 章 兵庫県立大学, 産学連携・研究推進機構, 教授 (40250815)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
網谷 健児 東北大学, 金属材料研究所, 特任准教授 (30463798)
湯葢 邦夫 九州大学, 工学研究院, 学術研究員 (00302208)
和田 武 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (10431602)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 高エントロピー合金 / 稠密六方構造 / オスミウム / 3d後期遷移金属 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
単相の六方最密充填（hcp）構造を有する高エントロピー合金（HEA）の生成を調査するため、Fe12Ir20Re20Rh20Ru28合金とIr25Re25Rh25Ru25合金に対して実験を行った。これらの合金は、Yunsekoらが化学的手法でhcp構造のHEAの作製に成功したとして報告例である、ほぼ等原子分率のIr20Os20Re20Rh20Ru20合金を参考として合金設計した。２種類の本合金の特徴は、Os非含有合金であり、これは、有害な四酸化オスミウム（OsO4）が塊状合金サンプルで揮発することを回避することを目的としており、Fe12Ir20Re20Rh20Ru28合金については、OsをFe0.6Ru0.4に置換して設計した。X線回折測定ならびに透過電子顕微鏡（SEM）観察およびエネルギー分散型X線分光法（EDX）による元素マッピングを行った2273Kを1時間熱処理したFe12Ir20Re20Rh20Ru28合金は、単一のhcp構造を示した。統合型熱力学計算システムのThermo-Calc2021aおよびTCHEA4データベースを用いて行った熱力学計算は、実験結果におけるhcp相の生成を部分的に支持した。XRDプロファイルの回折ピークの広がりが観察され、XRDプロファイル実験的に得られたFe12Ir20Re20Rh20Ru28合金の場合、0.5％の等方性ひずみを与えたシミュレーションにより実験結果の再現性が認められた。一般的な凝固法により作製可能なhcp構造のFe12Ir20Re20Rh20Ru28HEAは、Osを含まない合金であり、かつ、3d後期遷移金属の元素を含む最初の単相hcp-HEAであるため、学術的に重要である。
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| Research Progress Status |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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