2015 Fiscal Year Annual Research Report
多成分系拡散のタイライン・シフト現象に立脚する凝固ミクロ偏析の新規制御法
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25289266
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
大野 宗一 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30431331)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
澁田 靖 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90401124)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ミクロ偏析 / フェーズフィールド法 / 凝固 / 分子動力学法 / デンドライト組織 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、合金凝固におけるミクロ偏析制御のための新しい方法を発展させることを目的とし、多元系合金の溶質拡散におけるタイライン・シフト現象の解明と、それを利用した新たな指導原理の発展を試みた。そのため、fast diffuserとslow diffuserを含んだ合金系を対象に、鋳造実験によるミクロ偏析の解析、組織形成シミュレーションによるミクロ偏析におけるタイライン・シフト現象の影響解明、原子シミュレーションによる組織形成を支配する高温物性値の算出に取り組んだ。仮想的な合金系でタイライン・シフトの影響の詳細を系統的に明らかにした後、主にFe-C-Mn合金を対象に具体的な検証を行った。その代表的な成果を以下にまとめる。
(1) タイライン・シフトが生じることによって、slow diffuserのミクロ偏析は低減する
(2) その低減量は、fast diffuserとslow diffuserの液相中拡散係数の差が大きいほど、冷却速度が高いほど、slow diffuserの添加量が相対的に多いほど、大きくなる
(3) slow diffuserの存在は、凝固組織の微細化にもつながるため、組織変化の影響によっても、slow diffuserのミクロ偏析は低減する
(4) Fe-Mn合金におけるMnのミクロ偏析は、Cを微量添加することで、タイライン・シフトが生じ、Mnの偏析が低減する
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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