2008 Fiscal Year Annual Research Report
凝固制御法によるナノ結晶粒子分散型銅基大寸法バルク金属ガラスの創製と高延性の実現
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19560689
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
張 偉 Tohoku University, 金属材料研究所, 准教授 (20400400)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
湯蓋 邦夫 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (00302208)
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| Keywords | 銅基金属ガラス / 凝固制御法 / 大寸法 / ナノ結晶粒子 / 高延性 / 複合材料 / ガラス形成能 / 合金化 |
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| Research Abstract |
本年度の成果として、1) Cu-Zr-Al-Agガラス合金において、水焼入れ法という簡単な方法で、直径20mmの金属ガラス棒材が作製出来た。このCu_<36>Zr_<48>Ag_8Al_8合金が高ガラス形成能を示すのは、その共晶合金の凝固が均質核生成・低速度成長の様式で行われることに起因する解明した。この研究成果をJ. Mater. Res. 学術雑誌に掲載された。また、The Sixth Intemational Conference on Bulk Metallic Glasses (BMG-VI)とThe Amorphous Alloys (AA) Symposium国際会議で、それぞれGlass-forming ability and properties of Cu-Zr-Ag-Al glassy alloysとSynthesis and properties of Zr-Cu-based bulk glassy alloy compositesというテーマで招待講演を行った。2) 高いガラス形成能を示す新型の低Ag濃度のCu基Cu-Zr-Al-Ag合金を開発した。このCu基バルク金属ガラスでは1900MPa以上の高い破断強度および明瞭な塑性変形を示すことを確認した。3) 過冷却液体の冷却速度の制御により、ZrCuNiAlガラス合金において、銅鋳型鋳造法で直径16mmのバルクガラス材が作製できた。さらに、微量のNbとTiの添加により、そのガラス形成能がさらに増大し、直径20mmのバルク材の作成に成功した。このガラス合金において、より速い冷却速度で作製した試料では、大きな塑性変形が得られ、最大15%の圧縮塑性ひずみを示した。そのバルク試料の組織の解析および大きな塑性変形が発生するメカニズの解明を進めている。
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