合金における相変態機構の原子的尺度での解析

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01302054
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 小岩 昌宏 京都大学, 工学部, 教授 (00005860)
• 研究分担者: 大塚 和弘 筑波大学, 物質工学系, 教授 (50029881) ; 清水 謙一 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (60029832) ; 平賀 〓二 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30005912) ; 入戸野 修 東京工業大学, 工学部, 教授 (40016564) ; 井野 博満 東京大学, 工学部, 教授 (20029466)
• キーワード: マルテンサイト変態 / ベイナイト変態 / 形状記憶合金 / 準結晶 / 金属間化合物 / 相変態機構

研究概要

1.マルテンサイト変態:NiAl,ZrNb,FePdについて、中性子回折・散乱による構造的、および格子力学的研究を行い、相変態点近傍でメソスコピックなスケ-ルでの構造ゆらぎ(bcc→マルテンサイト相)が見出された。このゆらぎを“heterophase fluctuation"とよび、マルテンサイト変態を特徴づけるものと位置づけた(山田)。また、FeーPd合金について、マルテンサイト変態の前駆現象であるツイ-ドパタ-ンを高分解能電顕観察により詳細に観察し、その成因を明らかにした(大嶋)。
2.ベイナイト変態:種々の量の炭素を含む鉄について、光学および電子顕微鏡観察により、上部ベイナイトの核生成機構を調べた(岡)。また、CuーZnーAl合金のベイナイト変態時の原子移動過程のモデルをたて、これを検証する実験を行った(武沢)。
3.合金における構造のゆらぎと相変態:合金単結晶の相転移に伴う微弱なX線散漫散乱の広い範囲にわたる強度分布の変化の時分割測定に成功し、相転移の原子的機構解明への道を開いた(岩崎)。代表的アモルファス合金であるPdーSi合金について、中範囲規則構造の存在を確認した(弘津)。ALCHEMI法、アトム・プロ-ブFIM法、高角度2結晶X線回折法などの新しい手法を用いて、種々の合金における原子の位置、濃度のゆらぎ、相転移について新しい知見を得た(清水、佐分利、平野、岡崎)。
4.金属間化合物の相変態と構造欠陥:稀土類合金系中間相、セラミックス、磁性合金、ゼオライト、準結晶、CuーGe合金、CuAuーAg合金など、多種の金属間化合物物質について、相変態、構造欠陥と諸性質の関連を明らかにした(沖、中西、原田、平賀、寺崎、小岩)。

研究成果

• [文献書誌] T.Ohba: "Crystal Structure of γ_2 Martensite in Auー47.5at%Cd Alloy." Mater.Trans.,JIM.31. 12-17 (1990)
• [文献書誌] S.Muto: "High Resolution Electron Microscopy of Tweed Microstructure in FeーPd Alloys." Mater.Sci.Forum.56ー58. 45-50 (1990)
• [文献書誌] T.Suzuki: "Reordering in the β Phase of CuーZnーAl Shape Memory Alloys,Martensitic transformations II." Mater.Sci.Forum.57. 481-486 (1990)
• [文献書誌] M.Oka: "Transformation of Lower Bainite in Hypereutectoid Steels." Metall.Trans.A.21A. 845-851 (1990)
• [文献書誌] H.Sakamoto: "Effect of Ni Concentration on Transformation Pseudoelasticity in CuーAlーNi Alloy Single Crystals." Mater.Trans.,JIM.31. 848-854 (1990)
• [文献書誌] K.Takezawa: "Nucleation and Growth of Bainite Crystals in CuーZnーAl Alloys." Metall.Trans.21A. 1541-1545 (1990)
• [文献書誌] Y.Tomokiyo: "Convergentーbeam Electron Diffraction for Local Lattice Parameters in IIIーV Semiconductors." Mater.Trans.,JIM.31. 641-646 (1990)
• [文献書誌] V.Alfredsson: "On Crystal Structure Imaging of Silicalite by HREM." J.Solid State Chem.84. 171-177 (1990)
• [文献書誌] H.Hirotsu: "High Resolution Electron Microscope Observation of Medium Range Atomic Ordering in an Amorphous PdーSi Alloy." Mater.Trans.,JIM.31. 573-581 (1990)
• [文献書誌] Tae Hyun Nam: "CuーContent Dependence of Shape Memory Characteristics in TiーNiーCu Alloys." Mater.Trans.,JIM.31. 959-967 (1990)
• [文献書誌] H.Sugiyama: "Microstructure and Lattice Distortion of Anodized Porous Silicon Layers." J.Crystal Growth.103. 156-163 (1990)
• [文献書誌] K.Sugino: "LowーTemperature Thermal Expansion of Silicon." Jpn.J.Appl.Phys.29. 700-705 (1990)
• [文献書誌] K.Hiraga: "HighーResolution Electron Microscopy and Atomic Arrangements of AlーMnーSi and AlーLiーCu Icosahedral Quasicrystals." Mater.Trans.,JIM.31. 567-572 (1990)
• [文献書誌] K.Oda: "Interaction and Arrangement of Nitrogen Atoms in FCCγーIRON." J.Phys.,Condens.Matter.2. 10147-10158 (1990)
• [文献書誌] T.Shigematsu: "Martensitic Phase Transitions in ZrO_2ーY_2Y_2O_3 Thin Films Produced by RFーCoーSputtering Method." Mater.Sci.Form.56ー58. 377-382 (1990)
• [文献書誌] T.Ito: "Correlation Factor for Diffusion via Sublattice Vacancy Mechanism in the Ll_2ーtype Ordered Alloy." Philos.Mag.A. 62. 499-510 (1990)