2019 Fiscal Year Annual Research Report
Non-equiblirium growth behavior of interface migrated with solute segregation
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19H02473
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
宮本 吾郎 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (60451621)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 相変態 / エネルギー散逸 / ソリュートドラッグ / 偏析 / 三次元アトムプローブ / 界面整合性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はフェライト／オーステナイト界面に偏析する傾向が強く、フェライト変態速度を著しく遅延させることが知られているＦｅ－Ｍｏ－Ｃ合金を用いて、Ｍｏの界面偏析に起因する非平衡成長挙動を調査した。
具体的には、Ｆｅ－Ｍｏ－Ｃ合金ならびに比較材としてのＦｅ－Ｃ合金をオーステナイト単相域に加熱した後に種々の温度で相変態させ，マクロな変態速度ならびにフェライト／オーステナイト界面の移動速度，ＦＥ－ＥＰＭＡを用いた、界面近傍の炭素濃度プロファイル測定による界面成長における非平衡度評価，三次元アトムプローブを用いた，フェライト／オーステナイト界面におけるＭｏの偏析量調査，である．さらに，これらの結果を，Ｍｏ－Ｃ間の相互作用を考慮したソリュートドラッグモデルを用いて解析した．
その結果，Mo添加によりフェライト変態速度は顕著に遅延することが明らかとなった．非平衡度は，変態初期には大きく，変態後期には平衡組成に近づく．さらに，３ＤＡＰ測定により界面のＭｏ偏析量を測定したところ，同一試料においても整合性の良い界面のＭｏ偏析量は少なく，整合性の悪い界面でのMo偏析量は多いことが明らかとなった．更に，長時間保持材程偏析量は増加する．
これらの実験結果を，非定常ソリュートドラッグモデルにより解析し，適切に界面厚さ，界面拡散係数，偏析エネルギーを決定することで，Moの影響を定量的に再現することができることが明らかとなった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の予定した実験ならびに解析を実施することができ，界面整合性の影響や界面に関する各種パラメータを決定することができるなど、想定以上の結果が得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度構築した手法をFe-Mn-C合金の相変態に適用して，フェライト変態に及ぼすMnの影響を界面の整合性，平衡組成からのずれに基づく非平衡性，ならびに界面での局所的なMn元素分布について系統的かつ定量的に調査する予定にしている．
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