1次無拡散相変態の原子的尺度及びメゾスコピック尺度での研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04044032
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 大塚 和弘 筑波大学, 物質工学系, 教授 (50029881)
• 研究分担者: S W Wilkins CSIRO材料科学部, 主席研究官 ; T R Finlayso Manash大学物理学科, 準教授 ; D P Denne Wollongoug大学材料科学部, 教授 ; A J Morton CSIRO材料科学部, 上級主席研究官 ; 小田 克郎 筑波大学, 物質工学系, 講師 (80177229) ; 大庭 卓也 帝京大学, 理工学部, 助教授 (00211110) ; 大嶋 建一 筑波大学, 物理工学系, 助教授 (70109271) ; 鈴木 哲郎 筑波大学, 物理工学系, 教授 (70045988)
• キーワード: 1次無拡散相変態 / マルテンサイト変態 / X線散漫散乱 / コンピューター・シミュレーション(マルテンサイト変態) / マルテンサイト変態の結晶学 / ゴム弾性 / In-Tl合金 / Au-Col合金

研究概要

交付申請書の実施計画で述べたように、本年度は四つの実験計画を走らせ、相互に連絡をねりながら研究を進めた。以下それぞれの結果を〓〓に示す。まぢ第一番目のIn-Tl合金のマルテンサイト変態に関する研究については、オーストラリアノFinlaysonとWilkinsが来日して、大嶋と共同で、高エネルギー物理学研究所放射光施設の4軸回折計及び通常のX線回折装置によりX線散漫散乱強度の温度依存性を測定し、以下の結果を得た。まず室温から変態温度(2.58K)まで、変態前駆現学に起因する散漫散乱は観測されあがった。これは従来から問題になっている前駆現学の有無についての明確な結果である。又この研究では、変態迄にかなりの潜伏期間が観察された。従来マルテンサイト変態には潜伏期間は存在しないと考えられているので、これは新しい問題提起であり、その解釈には更に慎重な研究が必要である。マルテンサイトの核形成のコンピューター、ミシュレーションについては鈴木が研究を進め、モデル結晶の大きさ及び着面形状が大きな影響を及ぼすことを明らかにした。第三番目のAu-Col合金のB_2→ζ_2′(三方晶)変態の結晶学については大嶋と小田が研究を進め、従来問題の多かったこの合金系でも「理学論」が成り立つことを明らかにしたが、晶癖面の理論値と実験値の誤差は大きく、その原因は格子定数の測定精度にあると考えられるので、格子定数の精度測定も含めて研究を続ける必要がある。第四番目のAu-Cu-Zu合金のゴム弾性については、大庭がオーストラリアを訪門して、Wilkinsと共国で、積分強度の時間変化を連ったが、変化は殆ど見られなかった。以上の他、原はオーストラリアを訪門し、Mortonの下で、マルテンサイト中の転位のバーガースベクトル決定のためのコンピューター・シミュレーションを行い、来年度の研究の予備的研究を行った。

研究成果

• [文献書誌] K.OTSUKA and T.OHBA: "Recent Works on Crystal Structure Determination of Martensites" Proc.International Conference on Martensitic Trans-formations-92'Monterey. (1993)
• [文献書誌] K.MORII,S.MIYAZAKI and K.OTSUKA: "Shape Memory Effect and Superelasticity Effect Associated with β_2 to ζ^′_2 Martensitic Trans-formation in a Au-49.5at%Cd Alloy" Proc.International Conference on Martensitic Trans-formations-92,Monterey. (1993)
• [文献書誌] T.SUZUKI and K.OTSUKA: "Role of Higher Order Elastic Moduli in Large Finite Deformation" Jpn.J.Appl.Phys.(1993)
• [文献書誌] M.Liu,T.R.Finlayson and T.F.Smith: "Thermal Expansion of Martensitic In-Tl:Stress-induced Microstructure and Pre-Martensitic State" Phys.Rev.B. (1993)
• [文献書誌] M.Liu,T.R.Finlayson and T.F.Smith: "Low-Temperature Termal Expansion Anomalies in Indium and its Solid-Solution Alloys with Thallium" Aust.J.Phys.(1993)