2019 Fiscal Year Annual Research Report
非等量配合高エントロピー合金における結晶粒超微細化と変形挙動の解明
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17H03415
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
安田 弘行 大阪大学, 工学研究科, 教授 (60294021)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
趙 研 大阪大学, 工学研究科, 講師 (00633661)
永瀬 丈嗣 大阪大学, 超高圧電子顕微鏡センター, 准教授 (50362661)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 構造・機能材料 / 社会基盤構造材料 / ハイエントロピー合金 / 転位 / 格子欠陥 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非等量配合のfcc型ハイエントロピー合金であるCoCr1+yFeNi1-yMnの双晶誘起塑性に注目した研究を行っている。当初は、yが増加すると積層欠陥エネルギーが低下し、変形双晶の発生頻度が増加すると考えていたが、σ相が析出せず、結晶粒が微細化しないy=-0.5, 0では、室温変形の場合でも変形双晶が形成されることで伸びが増加するのに対し、σ相が析出し、結晶粒が超微細化するy=0.25の場合には、室温では変形双晶が認められない。その原因は、微細化により、変形双晶の発生が困難になるためと考えられる。しかし、-180℃といった低温で変形すると、すべり変形に対して双晶変形が容易になることで、超微細粒組織の場合も変形双晶が発現する。この傾向を、積層欠陥エネルギーを下げるためにyを増加させたy=0.35についても調査したが、超微細粒の場合には変形双晶が認められず、結果は同様であった。
上記の成果に加え、当初以上の成果として、NiAl析出物の粒界ピン止め効果により超微細粒組織を有するAl0.3CoCrFeNi合金について、高温変形挙動に注目した研究も行っている。もともと同合金の双晶変形挙動の温度依存性を調査する目的でスタートした研究であったが、予想に反し、同合金では、600℃といった高温であっても600MPa程度の高い降伏応力を示した。この値は、単結晶における室温での降伏応力150MPaならびに改良9Cr-1Mo鋼等の既存の耐熱鋼の高温強度と比べて圧倒的に高い。その主な原因は、NiAl析出物の粒界ピン止め効果による結晶粒微細化であると考えられる。したがって、粒界での高速析出を利用した超微細粒ハイエントロピー合金は、室温での優れた強度－延性バランスのみならず、高温耐熱材料としてのポテンシャルも秘めていることがわかった。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(1 results)
