| 研究課題/領域番号 |
15K06429
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
金属物性・材料
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
海老原 健一 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究主幹 (40360416)
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| 研究分担者 |
鈴土 知明 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究主幹 (60414538)
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| 研究協力者 |
山口 正剛
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 照射誘起粒界リン偏析 / 混合格子間原子対 / 空孔リン複合体 / 侵入型リン原子 / 第一原理計算 / 分子動力学法 / キネティックモンテカルロ法 / 拡散レートモデル / 粒界脆化 / 粒界偏析エネルギー / 粒界リン偏析 / キネティックモンテカルロ / 格子間リン原子 / 鉄リン格子間原子対 |
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| 研究成果の概要 |
鉄鋼構造材料の照射脆化には粒界への脆化元素の偏析が影響し、その偏析量は粒界偏析エネルギーに依存する。粒界偏析エネルギーに関し、近年、実験に基づく値が原子レベル計算による値と異なる場合があるとの報告がある。本研究では、この違いは粒界周囲の元素分布を考慮せずに実験値を得ているためと考え、原子レベルの情報に基づく粒界リン偏析モデルで偏析過程及び元素分布の計算評価を試みた。モデルの構築では、リンと鉄の格子間原子対の拡散係数を評価し、さらに従来とは異なるリンの粒界偏析過程を明確した。しかし、モデル構築においては、粒界からのリンのデトラップ過程を明確にすることがさらなる課題であることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
リンの粒界偏析過程の考察において、粒界周辺の格子のひずみ及び熱による粒界自身のゆらぎが、リン原子の粒界への移動過程に大きく影響し、特に、粒界周辺において、単独で移動しにくい置換型原子に変わってしまうことが明らかになった。このような粒界周辺での不純物原子の移動への影響は従来あまり考えられていないものであることから、本研究での結果は、これまでの不純物の粒界偏析の考え方を修正するものであると考えられる。
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