強度の圧縮加工を利用した超層状合金組織の作成法

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05555190
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 新宮 秀夫 京都大学, 工学部, 教授 (20026024)
• 研究分担者: 石原 慶一 京都大学, 工学部, 助教授 (30184550)
• キーワード: メカニカルアロイング / 準安定 / 非平衡 / アモルファス / ナノクリスタル / 粉末冶金

研究概要

Ag-Cu,Ag-FeおよびNi-Ti合金系において、それぞれの金属元素の薄板(50μm程度)を100枚程度積層し、これを圧縮により1/2の厚さに変形し、得られた試料を切断し、再び積み重ねて圧縮変形を繰り返した。10回程度の圧縮の繰り返しによって100ナノメーター程度の極薄積層膜試料が得られた。これらの積層膜試料は、膜厚の減少と共に降伏強度が上昇し、膜厚100ナノメーターの試料では圧縮強度が700MPaに達した。また、Ag-Fe系においては、磁場中で電気抵抗の減少する。いわゆるGMR(巨大磁気抵抗効果)が観測された。この現象は数ナノメーターから10数ナノメーターの寸法に磁性、非磁性相が混合したときに見られるものであり、繰り返し圧縮試料で、この現象が見られたことは、これらの単純な操作でナノメーター寸法にまで組織を微細化し得ることを示している。

研究成果

• [文献書誌] P.H.Shingu,K.N.Ishihara,N.Yamamoto and I.Yamada: "Atomic Scale Laminated Alloy Structures Produced by Repeated Prossing" Proceedings of 1993 Powder Metallurgy World Congress. 86-89 (1993)
• [文献書誌] P.H.Shingu,K.N.Ishihara and A.Kondo: "Alloy Formation by Repeated Compressive Deformation" Proceedings of the 2nd International Conference on Structural Applications of Mechanical Alloying,Vancouver,British Columbia,Canada September. 20-22. 41-44 (1993)
• [文献書誌] P.H.Shingu,K.N.Ishihara,N.Yamamoto,K.Yasuna: "Nano-Structure Formation by Repeated Compressive Plastic Deformation" Ann.Chim.Fr.Vol.18. 387-394 (1993)
• [文献書誌] P.H.Shingu and K.N.Ishihara: "Metastable Melting Phenomena and Solid State Amorphization (SSA) by Mechanical Alloying" J.of Alloys and Compounds JALCOM7226. Vol.194. 319-324 (1993)
• [文献書誌] P.H.Shingu: "Thermodynamic Principles of Metastable Phase Formation" First International Conference on Processing Materials for Pronerties Edited by H.Henein and T.Oki The Minerals,Metals & Materials Society. 1275-1280 (1993)