2014 Fiscal Year Annual Research Report
固溶体中の構造・組成ゆらぎの解析と均一微細組織形成への応用
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24560849
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
小林 千悟 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (10304651)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 均一微細組織 / ゆらぎ / 相変態 / チタン合金 / 高分解能電子顕微鏡法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、合金中の析出現象に伴う「固溶体の構造・組成の不均一性の増大（＝ゆらぎの発達）」を利用して均一微細組織を形成させる組織制御法を確立することを主目的としている。平成24年度は、固溶体中の組成ゆらぎを透過電子顕微鏡法を用い解析する手法を確立することを主な研究目標とした。組成ゆらぎの解析には各位置における組成（原子）を同定することが重要となるが、本研究では、高分解能像の中で原子の種類を判別可能な構造像と呼ばれる像を撮影し、その同定を行った。その結果、3.2 nm ×3.2 nmという極微小領域で組成や規則度という情報を定量的に決定する手法が確立できた。また、本研究の主目的である、ゆらぎを利用した均一微細組織形成については、Ti-10V-2Fe-3Al（wt%）合金を用い調査して、β相中にα相もしくはω相が析出する以前の析出前駆段階で熱処理を行うことにより、冷却中に生じるα”相への変態を促進できることが明らかとなった。平成25年度は、Ti-Mo2元系合金でTi-10V-2Fe-3Al合金と同様な現象が生じる合金組成を探し、詳細な解析を行った。Ti-5at%Mo合金において同様な析出前駆段階による等温保持によってα”相の生成促進が可能であることを見出した。そして、そのようなα”相の生成促進により合金を低弾性率化することができた。平成26年度は、Ti-Nb合金系についてもTi-10V-2Fe-3Al合金やTi-5at%Mo合金で見出された現象が生じるかを検討し、同様の現象が生じることを明らかにした。さらに、偏析などを利用して場所によって組成が不均質な合金を作製したのち、その合金に対して本研究で提案している「ゆらぎ熱処理：析出前駆段階を利用した熱処理」を施した結果、多彩な組織を合金中に形成させることができた。これにより、様々な特性を持つ合金開発の可能性が示された。
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