Trans-scale structural control and strengthening of L12-type (Al, Fe)3Ti-based cellular structure

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K14424
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Suzuki Asuka 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (90802603)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: セル構造体 / 結晶構造 / トランススケール / 力学特性 / その場観察

Outline of Final Research Achievements

Main results of this study can be roughly classified into three topics. At first, the formation sequences of cellular structure and microstructure of (Al, Fe)3Ti cellular structure L12 order structure were investigated. The relationship between cellular structure formation and microstructural formatin was clarified. At second, it was shown that nano- and micro-scale structures of (Al, Fe)3Ti cellular structure could be controlled by post heat treatment processes. Finally, (Al, Fe)3Ti cellular structure exhibited a high strength of approximately 100 MPa and a certain amount of plastic deformability. Although the strength and deformability was reduced with increasing porosity, structural materials with light-weight, high stiffness and high strength will be expected in future studies.

Free Research Field

セル構造体

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

(Al, Fe)3Tiセル構造体は複数のスケールの構造制御によって機能を発現する材料である。本研究では、マクロスケールでのセル構造形成とミクロスケールでの組織形成の関係を明らかにした。この成果はトランススケールで構造制御するための学術的知見を提供した。
また、(Al, Fe)3Tiセル構造体において、高い強度と一定の塑性変形能が発現することを明らかにした。今後の研究によって、本セル構造体のトランススケール構造をより精密に制御することで、軽量・高剛性・高強度を有する新たな構造材料を創製し、輸送機器の軽量化に貢献できると考えられる。