MoSi_2における異常変形能とその応用

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07405031
• 研究種目: 一般研究(A)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山口 正治 京都大学, 工学研究科, 教授 (90029108)
• 研究分担者: 乾 晴行 京都大学, 工学研究科, 助手 (30213135)
• キーワード: MoSi_2 / 単結晶 / 降伏応力 / 変形 / 臨界分解せん断応力 / 方位依存性 / 転位 / 転位分解

研究概要

MoSi_2は、単結晶であっても1000°C以下では変形しないと報告されていたが、我々の研究によれば、[001]方位から遠く離れた方位に沿って変形すれば、室温付近においても変形可能である。しかし、[001]方位近傍では900°C以上でのみ変形可能であり、その降伏応力は大きく方位に依存する。活動するすべり系として{013)<331],{110)<111],{011)<100],{010)<100],{023)<100]の5つを同定し、各々の臨界分解せん断応力(CRSS)の温度依存性を明らかにした。さらに、同定した5つのすべり系の中で{110)<111]、{013)<331]すべりの転位は部分転位又は、面欠陥を介してより小さいバーガース・ベクトルの転位に分解する。その分解反応と面欠陥エネルギーを明らかにすることにも成功した。
{023)<100]すべり以外の4つのすべり系で観察される中間温度域でのCRSSの異常な増加について検討し、その機構の解明を進めた。
{013)<331]すべりはCRSSの高い[001]方位近傍とCRSSの低い[001]から約90°離れた方位でのみ観察され、両方位において、1/2<331]転位は2つの完全転位1/2<111]と<110]への分解あるいは同じ方向のバーガース・ベクトルを有する部分転位への分解と関与する面欠陥の{110]面上への拡張によって不動化される。[001]方位ではこの機構により1/2<331]転位が不動化する頻度が高く、他の方位では低いことが{013)<331]すべりのCRSSの大きな方位依存性の一原因である。しかし、この転位不動化の機構に加え、1/2<331]転位の複雑な転位芯構造に対する理解を深めることが、{013)<331]すべりのCRSSの方位依存性を根本的に理解するうえで必要不可欠であり、今後の問題である。

研究成果

• [文献書誌] K. Ito: "Plastic deformation of MoSi2 single crystals" Philosophical Magazine A. 72. 1075-1097 (1995)
• [文献書誌] K. Ito: "Plastic deformation of MoSi2 and WSi2 single crystals and directionally solidified MoSi2-based alloys" Intermetallics. 4. (1996)
• [文献書誌] K. Ito: "Microstructure and mechanical properties of MoSi2 single crystals and directionally solidified MoSi2-based alloys" Proceedings of Int. Conf. “Perspectives in Materials Science" Dec. 18-20, 1995, Bangalore, India, The Indian Inst. of Metals. (1996)
• [文献書誌] 宮村紘: "MoSi_2系複合組織材料の製造手法と高温特性に関する研究" 日本学術振興会耐熱金属材料第123委員会研究報告. 37. 31-37 (1995)
• [文献書誌] K. Ito: "Slip on (013) 331 in MoSi2 single crystals" in preparation.
• [文献書誌] K. Ito: "Stacking faults on (001) in transition metal di-silicides with the Cllb structure" in preparation.
• [文献書誌] M. Yamaguchi: "Intermetallic Compounds-Principles and Practice-1.7 Al3Ti and its L12 derivatives, pp. 147-173" Edited by J. H. Westbrook and R. L. Fleischer, John Wiley and Sons, 752 (1995)
• [文献書誌] M. Yamaguchi: "Physical Metallurgy and Processing of Intermetallic Compounds Chapter 1 Defect structures" Edited by N. S. Stoloff and V. K. Sikka, Chapman and Hall, 684 (1996)