| 研究課題/領域番号 |
20H02464
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26040:構造材料および機能材料関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
安田 弘行 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (60294021)
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| 研究分担者 |
趙 研 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (00633661)
永瀬 丈嗣 兵庫県立大学, 工学研究科, 教授 (50362661)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2022年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
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| キーワード | 構造・機能材料 / 社会基盤構造材料 / ハイエントロピー合金 / 転位 / 格子欠陥 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
2種類以上の相が析出するAlxCoCrFeNiMn等のハイエントロピー合金(HEA)を対象とし、粒界での連鎖反応的析出を利用した超微細粒材創成のため、以下の研究項目を遂行する。
(a) 粒界からの連鎖反応的高速析出挙動の解明
(b) 粒界からの連鎖反応的析出を利用した結晶粒の更なる微細化
(c) J-PARC中性子その場回折実験による超微細粒HEAの変形挙動の解明
さらに以上の知見に基づき、優れた強度－延性バランスを有するHEAを創成することを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
AlxCoCr1+yFeNi1-yMnハイエントロピー合金では、圧延再結晶時のNiAl相、σ相の連鎖反応的析出により、超微細化が達成された。得られた超微細粒材料は、室温にて優れた強度-延性バランスを示すとともに、降伏応力はHall-Petchの関係にしたがった。さらに、800℃程度で比較的高速域での超塑性現象が発現した。加えて、Al0.3CoCrFeNi、CoCr1+yFeNi1-yMn合金では、粒界析出物の体積率とfcc母相の平均結晶粒径との間に反比例の関係が成立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
今回、調査を行ったハイエントロピー合金では、複数の相の連鎖反応的析出により超微細粒組織が得られ、TRIP鋼、TWIP鋼に匹敵する強度-延性バランスが得られた。ハイエントロピー合金特有の粒界析出を利用した本手法は、新規高強度材料を生み出す手法として期待される。また、ハイエントロピー合金粒界における析出現象そのものが、従来の合金のそれとは明らかに異なっていることを見出した点は学術的にも意義深いものと考えている。
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