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Enhancement of strength-ductility trade-off by microstructure control of C-doped FeNiCoCr HEA.

研究課題

研究課題/領域番号 22K20478
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0401:材料工学、化学工学およびその関連分野
研究機関横浜国立大学

研究代表者

THIRATHIPVIWAT PRAMOTE  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助教 (80965822)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードHigh entropy alloy / Microstructure / Mechanical Properties / Texture / Neutron scattering / Recrystallization / High entropy alloys / Nutron diffraction / Microstructure control / Mechanical properties / Neutron diffraction / Heat treatment / Plastic deformation / high entropy alloys / Dislocation density
研究開始時の研究の概要

To enhance strength-ductility trade-off, the dislocation characteristics should be studied with microstructure design. In this study, microstructure of C-doped FeNiCoCr HEA i.e., grain size and carbide content is tuned for optimizing dislocation activities in order to balance strength-ductility.

研究成果の概要

CoCrFeNi合金の強度と延性のトレードオフは1at%の炭素添加と焼鈍中の微細組織の作製により行われた。炭素添加による粒界強化と固溶強化の増加の組み合わせによって炭素析出強化が可能となった。析出物と微細組織の特性は異なる焼鈍条件と相互作用した。1000℃で60分焼鈍した合金(降伏強度391MPa)は、より均一な粒形と粗大な粒子が得られた。これらの特性により降伏強度の低下が補償された。対照的に、900℃で焼鈍されたサンプル(降伏強度514MPa)は不均一な粒界と微細な粒子配列が形成された。但し、これら2つのサンプルの伸びは35-40%で類似していた。強度は塑性変形中の転位蓄積と相関があった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

In-situ neutron diffraction experiment was carried out to study microstructure evolution of CoCrFeNi + 1at%C alloy during annealing and tensile deformation. High strength and ductility are resulted by fine grain sizes, nanosized precipitates and deformation mechanism (shear-bands and twinning).

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Technical University of Denmark(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Microstructure, dislocation density and microhardness of 1 %C-doped CoCrFeNi complex concentrated alloys during isochronal annealing2023

    • 著者名/発表者名
      Thirathipviwat Pramote、Onuki Yusuke、Umemura Kazuki、Sato Shigeo
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 930 ページ: 167504-167504

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2022.167504

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Superior fretting wear resistance of 30Nb5Ta30Ti15V20Zr refractory high entropy alloy in a comparison with Ti6Al4V2023

    • 著者名/発表者名
      Thirathipviwat Pramote、Onuki Yusuke、Vishnu Jithin、Kesavan Praveenkumar、Raheem Ansheed、Manivasagam Geetha、V Shankar Karthik、Hasegawa Makoto、Sato Shigeo
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: 339 ページ: 134105-134105

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2023.134105

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] In-situ heating neutron diffraction study on changes of microstructure, dislocation density and crystallographic texture in 1 %C-doped CoCrFeNi high entropy alloy2023

    • 著者名/発表者名
      Pramote Thirathipviwat, Yusuke Onuki, Makoto Hasegawa, Shigeo Sato
    • 学会等名
      Thermec’2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Precipitation and recrystallization behavior of 1 %C-doped CoCrFeNi high entropy alloy during isochronal annealing2023

    • 著者名/発表者名
      Pramote Thirathipviwat, Makoto Hasegawa, Yusuke Onuki, Shigeo Sato
    • 学会等名
      2023 JIM Autumn Meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] In-situ neutron diffraction study on microstructure and texture evolution of 1%C-doped CoCrFeNi during annealing2023

    • 著者名/発表者名
      Pramote Thirathipviwat, Makoto Hasegawa, Yusuke Onuki, Shigeo Sato
    • 学会等名
      第2回 結晶性材料の結晶配向評価および結晶方位解析技術研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A study on microstructural change of 1 %C-doped CoCrFeNi high entropy alloy during isochronal annealing2023

    • 著者名/発表者名
      Pramote Thirathipviwat, Yusuke Onuki, Shigeo Sato, Makoto Hasegawa
    • 学会等名
      28th IFHTSE2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In-situ neutron diffraction study of dislocation density evolution during tensile deformation in Al-Mg Alloys2022

    • 著者名/発表者名
      Thirathipviwat Pramote, Sega Nozawa , Moe Furusawa, Onuki Yusuke, Hasegawa Makoto, Matsumoto Katsushi, Sato Shigeo
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Aluminium Alloys (ICAA18)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Contribution of Large Dislocation Accumulation to Large Work Strengthening in FeNiCoCrMn High Entropy Alloy2022

    • 著者名/発表者名
      Thirathipviwat Pramote, Onuki Yusuke, Hasegawa Makoto, Sato Shigeo
    • 学会等名
      International Conference and Exhibition on Science, Technology and Engineering of Materials (ISTEM2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-09-01   更新日: 2025-01-30  

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