2021 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 |
本年度は昨年度まで調査してきたＭｏ，Mnに加えて，γを安定させかつ偏析傾向の弱いNi添加が界面移動に及ぼす影響を調査し、界面偏析並びに局所分配が界面移動のエネルギー散逸に及ぼす影響を明確にすることを目的とした．
その結果，エネルギー散逸を生じさせるMo, Mn添加材に比べて、Ni添加材でのエネルギー散逸はいずれの界面移動速度においてもエネルギー散逸が小さいことが明らかとなり，界面への偏析傾向が強いことがエネルギー散逸を生じさせる条件であることが分かった．
三次元アトムプローブを用いた界面における元素解析でも，これまで溶質濃化が見られたMn, Mo添加材に比べてNiは明瞭な界面濃化は見られず小さなエネルギー散逸と対応する結果が得られた．
以上の実験結果を再現できる理論を構築するために最も重要な物理パラメータは、偏析エネルギーである．そこで，フェライト／オーステナイト間には局所平衡を仮定した上で，界面には平行接線則を適用することで粒界液相モデルから偏析エネルギーを抽出する手法を構築した.得られた偏析エネルギーをソリュートドラッグモデルに組み込むことで，適切な界面厚さと界面拡散係数を仮定すれば、他のフィッティングパラメータを必要とせず実験結果を再現することができることが明らかとなった．
これらの知見は，粒界液相モデルが異相界面にも適用できることを示すものであり，種々の添加元素が相変態kineticsに及ぼす影響を予測することが可能になる重要な成果である．
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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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