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拡散型相変態の微視的機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 09242106
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関京都大学

研究代表者

小岩 昌宏  京都大学, 大学院・工学研究科, 名誉教授 (00005860)

研究分担者 中嶋 英雄 (沖 憲典)  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (30134042)
松原 英一郎  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (90173864)
長村 光造  京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50026209)
石田 清仁  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20151368)
沖 憲典  九州大学, 総合理工学研究科, 教授 (70037860)
古原 忠  京都大学, 工学研究科, 助教授 (50221560)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
189,100千円 (直接経費: 189,100千円)
1999年度: 32,000千円 (直接経費: 32,000千円)
1998年度: 82,400千円 (直接経費: 82,400千円)
1997年度: 74,700千円 (直接経費: 74,700千円)
キーワード金属間化台物 / 規則格子合金 / 析出型合金 / 金属ガラス / 異相界面 / 拡散 / 規則-不規則変態 / 相分離 / 拡散型相変態 / 時効析出 / 拡散機構 / 金属間化合物 / 組織制御 / 界面構造 / 規則不規則変態 / 異相界面構造 / 過冷却融体構造
研究概要

本研究班は、以下の2項目に重点を置いて研究を進めた。
・合金の規則-不規則変態や相分離の素過程を解明し、材料の組織制御の基礎を確立すること。
・母相と生成相間の異相界面の易動度の支配因子である原子の拡散機構および異相界面の原子的構造を明らかにすること。
得られた主な成果は下記の通りである。
(1)L1_2型構造をとるニッケル基金属間化合物(Ni_3Al,Ni_3Ga,Ni_3Ge)における拡散挙動を実験的に調べるとともに、点欠陥構造を熱力学的モデルにより理論的に解析し、α副格子空孔機構が有力な拡散機構であることを示した。また、金属ガラス・準結晶についても拡散係数を高精度で決定した。
(2)FePd合金の規則化過程において、圧縮応力あるいは強磁場を加えた場合にドメイン構造が大きく変化することを明らかにし、その成因を理論的に解明した。
(3)高分解能電顕観察などの手法を用いてNi-MoおよびCu-Pt合金における短範囲規則構造(SRO)の解析を行い、SRO構造および規則化過程を統一的に説明した。
(4)アルミニウム基合金における相変態初期過程を小角散乱法などによる観察と計算機実験により解明し、析出強化型合金の開発指針を確立した。得られた指針により組織制御して調整したAl合金は引張強度が900MPa以上を示した。
(5)金属ガラスにおける構成原子周囲の構造をX線異常散乱法により調べ、その熱安定性の発現機構を明らかにした。
(6)Ni-Al基合金、Tiクラッド材など実用的に重要な材料について、異相界面組織の観察および界面周辺の濃度プロファイルの解析を行い、熱力学的観点から異相界面の安定性を論ずる基礎を確立した。
(7)鉄鋼材科中で不均一核生成した相と母相の界面の構造・結晶方位関係を調べ、高強度・高靭性鉄鋼材料創製のための組織制御法を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2000 研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (40件)

  • [文献書誌] H.Numakura: "On the origin of the anelastic relaxation effect in Ni_3Al"Plailosophical Magazine Part A. 79. 943-953 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Tanaka: "Formation of mono-variant L1_0 structure on ordering of FePd under magnetic field"Materials Transactions JIM. 41. 917-922 (2000)

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  • [文献書誌] T.Ichitsubo: "Kinetics of cubic to tetragonal transformation under external field by the time-dependent Ginzburg-Laudau approach"Physical Review B. 62. 5435-5441 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ujihara: "The excess free-energy due to the composition gradient for ferromagnetic allays"Acta Materialia. 58. 3041-3048 (1999)

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  • [文献書誌] S.Sato: "Fast X-ray measurement system for structural study in Zr_<60>Al_<15>Ni_<25>"MRS Symposium Proceedings. 554. 101-106 (1999)

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  • [文献書誌] K.Oishi: "Interphase boundary structure of grain boundary precipitate in a Ni-Cr alloy"Solid-Solid Phase Transformations '99. 573-576 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Zumkley: "Solute diffusion of Ni in icosahedral Al-Pd-Mn quasicrystals"Philosophical Magazine Part A. 80. 1065-1074 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Kainuma: "Temperature-dependence of self-diffusivities in B2-type intermetallic compounds"High Temperature Materials and Processes. 18. 313-321 (1999)

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  • [文献書誌] N.Chiwata: "Ordering process of Cu_3Pt from short-range order state studied by in-situ TEM observation"Micron. 31. 539-542 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Ohnuma: "Computer simulation of grain growth in dual-phase structures"Philosophical Magazine Part A. 79. 1131-1144 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Kainuma: "Stability of B2-ordered phase in the Ti-rich portion of Ti-Al-Cr and Ti-Al-Fe ternary systems"Intermetallics. 8. 869-876 (2000)

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  • [文献書誌] H.Numakura: "On the origin of the anelastic relaxation effect in Ni_3Al"Philosophical Magazine Part A. 79. 943-953 (1999)

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  • [文献書誌] K.Tanaka: "Formation of mono-variant L1_0 structure on ordering of FePd under magnetic field"Materials Transactions JIM. 41. 917-922 (2000)

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  • [文献書誌] T.Ichitsubo: "Kinetics of cubic to tetragonal transformation under external field by the time-dependent Ginzburg-Laudau approach"Physical Review B. 62. 5435-5441 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ujihara: "The excess free-energy due to the composition gradient for ferromagnetic alloys"Acta Materialia. 58. 3041-3048 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Sato: "Fast X-ray measurement system for structural study in Zr_<60>Al_<15>Ni_<25>"MRS Symposium Proceedings. 554. 101-106 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Oishi: "Interphase boundary structure of grain boundary precipitate in a Ni-Cr alloy"Solid-Solid Phase Transformations '99. 573-576 (1999)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Zumkley: "Solute diffusion of Ni in icosahedral Al-Pd-Mn quasicrystals"Philsophical Magazine Part A. 80. 1065-1074 (2000)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Kainuma: "Temperature-dependence of self- diffusivities in B2-type intermetallic compounds"High Temperature Materials and Processes. 18. 313-321 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Chiwata: "Ordering process of Cu_3Pt from short-rarge order state studied by in-situ TEM observation"Micron. 31. 539-542 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Ohnuma: "Computer simulation of grain growth in dual-phase structures"Philosophical Magazine Part A. 79. 1131-1144 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Kainuma: "Stability of B2-ordered phase in the Ti-rich portion of Ti-Al-Cr and Ti-Al-Fe ternary systems"Intermetallics. 8. 869-876 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Numakura: "On the origin of the anelastic relaxation effect in Ni_3Al"Philosophical Magazine Part A. 79. 943-953 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T. Ichitsubo: "Configurational free energy in order-disorder transitions from Monte Carlo calculations for systems under external fields"Physical Review B. 60・13. 9198-9201 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] R. Kainuma: "Temperature Dependence of Self-Diffusivities in B2-Type Intermetallic Compounds"High Temperature Materials and Processes. 18. 313-321 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y. Kangawa: "Formation mechanism of antiphase boundary structure in molecular beam epitaxy grown InGaAs/(110)Inp"Jpn. J. Appl. Phys.. 38(1A). 40 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H. Adachi: "The Relationship between Zn/Mg Ratio and Metastable Phase of Super-High Strength Aluminum Alloys"Acta Materialia. (印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T. Furuhara: "Microstructure Development and Superplasticity in (α+γ) Microduplex Alloys with Different Matrix Phases"Materials Transactions, JIM. 40. 815-824 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ikeda et al.: "Single phase interdiffusion in Ni_3Al" Acta Mater.46. 5369-5374 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ichitsubo et al.: "Effect of applied stress on fcc-L1_0 transformation of FePd single crystal" Mater.Trans.JIM. 39. 24-30 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ujihara et al.: "Effect of nonlinearity of the evolution equation on the spinodal decomposition process in alloys" Phys.Rev.B. 58. 11371-11376 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hata et al.: "Short range order in Ni_4Mo studied by high resolution electron microscopy with imaging plate" Acta Mater.46. 4955-4961 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] C.P.Wang et al.: "Ordering and phase separation of bcc phase in the Fe-Cu-Al system" Z.Metallkde. 89. 828-834 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 西木直巳他: "グラファイトX線光学素子" まてりあ. 38. 43-45 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Numakura et al.: "Self-diffusion mechanism in Ni-based L1_2 type intermetalic compounds" Phil.Mag.A. (印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ichitsubo et al.: "Effect of applied stress in fcc-L1_0 transformation of FePd single crystal" Trans.JIM. (印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Okuda et al.: "Reversion of very small GP zones in Al-Zn binary alloys" J.Appl.Cryst.30. 592-595 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Nonaka et al.: "Self-diffusion on L1_2-type intermetallic compounds Ni_3Ge and Ni_3Ga" Defects and Diffusion Forum. 143-147. 269-274 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Hata et al.: "Semi-quantitative high resolution electron microscopy of short-range ordered Ni_4Mo" J.Surface Analysis. 3. 401 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] R.Kainuma et al.: "Ordering and phase separation in bcc aluminides of the Ni-Fe-Al-Ti system" Mat.sci.Eng.(印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2019-02-15  

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