2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of ultrafine-grained high entropy alloys through chain reaction of grain boundary precipitation
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20H02464
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
安田 弘行 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (60294021)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
趙 研 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00633661)
永瀬 丈嗣 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (50362661)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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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 |
AlxCoCrFeMnNiハイエントロピー合金では、通常の冷間圧延再結晶後、適切な温度で再結晶処理を施すと、NiAl相やシグマ相が連鎖反応的に析出することで結晶粒界がピン止めされ、平均結晶粒径が1μm以下の超微細粒組織が発達する。2022年度は、こうして超微細粒化されたAlxCoCrFeMnNi合金の変形機構について解明した。具体的には、同合金を室温～800℃の温度範囲で引張試験することで力学特性を評価したところ、超微細粒化したことで、800℃では200%以上の巨大伸びが生じる超塑性現象が確認されるとともに、伸びの値が歪速度に強く依存することが確認された。NiAl相のみが析出するAlxCoCrFeNi合金、シグマ相のみが析出するCoCr1+yFeMnNi1-y合金でも同様の超塑性現象が確認された。このとき、Dornの式の応力指数は2に近い値を示したことから、粒界すべりを基調とした超塑性であることが確認された。さらに、超微細粒組織の形成機構について、そもそもなぜ析出物がハイエントロピー合金の粒界から優先的に析出するかについて、調査を実施した。例えば、CoCr1+yFeMnNi1-y合金では、粒界から高速でシグマ相が析出するが、その体積率は、同じ温度で長時間熱処理した場合でも、fcc母相の結晶粒径との間に反比例の関係があることがわかった。加えて、AlxCoCrFeNi合金におけるNiAl相の析出でも、同様の挙動が確認された。このことは、両合金において、析出物の体積率が単純なてこの法則に従わないことを意味しており、粒界偏析などの組成揺らぎが析出挙動に密接に関係していることを示唆している。
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| Research Progress Status |
令和4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4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)
