2013 Fiscal Year Annual Research Report
次世代電子顕微鏡を用いたオメガ変態の実次元マルチスケール解析
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23360281
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
西田 稔 九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (90183540)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
光原 昌寿 九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 助教 (10514218)
板倉 賢 九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (20203078)
FARJAMI Sahar 九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 助教 (20588173)
波多 聡 九州大学, 総合理工学研究科(研究院), 准教授 (60264107)
原 徹 独立行政法人物質・材料研究機構, 表界面構造・物性ユニット, 主幹研究員 (70238161)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 相変態 / β-Ti合金 / β-Zr合金 / TEMトモグラフィー / 収差補正走査透過電子顕微鏡 / 高角散乱環状暗視野像 / チャネリングコントラスト / 結晶学 |
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| Research Abstract |
金属物性分野の主要な研究課題である相変態現象の中でも多様な特徴を持つβ-Ti, Zr合金におけるω変態の本質を次世代電子顕微鏡法よって結晶学と材料組織学の観点から多次元的に解析することを目的として，前年度までに実施した1. 焼入，時効，応力誘起ω相の結晶学的特徴，2. 焼入，時効，応力誘起ω相の実次元解析，3. ω相の結晶学的特徴と形態に及ぼす材料学的諸因子の検討と形態制御，4. ω変態の機構解明について，引き続き精査した．
項目1については，Ti-15Nb-3Mo (原子%)合金の焼き入れ材，焼き入れ後の時効材をHAADF-STEMによって観察しω単位胞内における原子変位量(u)を系統的に調査した．焼入れω相と時効ω相のいずれにおいても中央部のダンベル構造は一様であり，時効処理がω相内部の原子位置に及ぼす熱処理条件の影響は少ないと判断された．一方，ω/β界面においては，uはω相内部から界面にかけて0.500（AlB2型六方晶）から0.667（体心立方晶）へとなだらか，かつ，連続的に変位していた．さらに，焼入れω相と時効ω相のいずれにおいても原子位置が連続的に変位している領域の大きさに違いは見られなかった．すなわち，ω相は全体が同じuを有しておらず，ω相とβマトリックス相との間に存在するひずみや応力を緩和するために，その構造を徐々に変化させβ相に近づくことが示唆された．
項目2については，チャネリングコントラストを活用することにより走査電子顕微鏡によってもω相を可視化できることを見出した．
項目3, 4については，電子線トモグラフィーとHAADF-STEM観察よりω相の形態が紡錘状の場合，β相の{111}面の<111>へのCollapse，塊状の場合，β相の{111}面の<112>へのせん断によって生成することを支持する結果が得られた．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25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 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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