| 研究課題/領域番号 |
19K04991
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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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| 審査区分 |
小区分26010:金属材料物性関連
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| 研究機関 | 公益財団法人名古屋産業科学研究所 |
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研究代表者 |
森永 正彦 公益財団法人名古屋産業科学研究所, 研究部, 研究員 (50126950)
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| 研究分担者 |
吉野 正人 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (10397466)
湯川 宏 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (50293676)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | チタン / 鉄 / マルテンサイト変態 / 局所格子歪 / 擬ポテンシャル / 合金設計 / 原子空孔 / 原子拡散 / 原子化エネルギー / 自己拡散係数 / 格子歪エネルギー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
金属中に原子サイズの違う合金元素が入ると、合金元素近傍の母金属格子に局所歪が導入される。この格子歪エネルギーの大きさは、熱エネルギーに匹敵する。従って、局所格子歪は、温度とともに変化する多くの合金の性質(例：強度、相安定性)に影響を及ぼす。それ故、局所格子歪の大きさを求めて、合金の性質との関係を調べることは重要である。
本研究では、チタン合金と鉄合金中の局所格子歪の大きさを、最新の計算方法を用いて初めて決定する。格子歪の成り立ちについて基本的な考え方を創出するとともに、両合金に現れるマルテンサイト変態の開始温度と局所格子歪の関係を調べ、合金設計の新しい指針を導出する。
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| 研究成果の概要 |
金属中に原子サイズの違う合金元素（M）が入ると、合金元素近傍の母金属格子に局所歪が導入されることは昔からよく知られている。本研究は、２元系のチタン合金と鉄合金の中のM近傍の局所格子歪の大きさを、擬ポテンシャル法を用いて初めて計算している。
計算された局所格子歪の大きさは、Mや結晶構造とともに大きく変化する。チタン合金と鉄合金のマルテンサイト開始温度（Ms）は、Mの周りに生じる局所格子歪と相関があり、局所格子歪は、これら両合金のマルテンサイト変態の進行を抑えるように働いている。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
合金中の種々の合金元素近傍の局所格子歪の大きさを系統的に決定した最初の学術研究である。また、マルテンサイト変態は金属材料学の中核をなす変態であり、本研究成果は、実用上も重要な鉄合金やチタン合金の設計と開発を行う上で重要な知見を与える。
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